熱鍛模具鋼熱作模具鋼包含錘鍛模、熱擠壓模和壓鑄模三類。如前所述.熱作模具作業(yè)條件的主要特點(diǎn)是與熱態(tài)金屬相觸摸、這是與冷作模具作業(yè)條件的主要差異。

因此會(huì)帶來以下兩方面的問題:

(l)模腔表層金屬受熱。一般錘鍛模作業(yè)時(shí).其模腔外表溫度可達(dá)300~400℃以上熱擠壓模可達(dá)500一800℃以上;壓鑄模模腔溫度與壓鑄資料品種及澆注溫度有關(guān)。如壓鑄黑色金屬時(shí)模腔溫度可達(dá)1000℃以上。這樣高的運(yùn)用溫度會(huì)使模腔外表硬度和強(qiáng)度明顯降低，在運(yùn)用中易產(chǎn)生打垛。為此.對(duì)熱模具鋼的根本運(yùn)用性能要求是熱塑變抗力高，包含高溫硬度和高溫強(qiáng)度、高的熱塑變抗力，實(shí)際上反映了鋼的高回火穩(wěn)定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的一種途徑，即參加Cr、W、Si.等合金元素可以提高鋼的回火穩(wěn)定性。 

(2)模腔表層金屬產(chǎn)生熱疲憊(龜裂)。熱模的作業(yè)特點(diǎn)是具有間歇性.每次使熱態(tài)金屬成形后都要用水、油、空氣等介質(zhì)冷卻模腔的外表。

因此.熱模的作業(yè)狀況是反復(fù)受熱和冷卻，從而使模腔表層金屬產(chǎn)生反復(fù)的熱脹冷縮，即反復(fù)承受拉壓應(yīng)力效果.其結(jié)果引起模腔外表呈現(xiàn)龜裂，稱為熱疲憊現(xiàn)象，由此，對(duì)熱模具鋼提出了二個(gè)根本運(yùn)用性能要求.即具有高的熱疲憊抗力。

熱作模具鋼廠從總體上看，壓鑄模用鋼的運(yùn)用性能要求與熱擠壓模用鋼附近，即以要求高的回火穩(wěn)定性與高的熱疲憊抗力為主。所以一般所選用的鋼種大體上與熱擠模用鋼相同.如常選用4CrW2Si.和3Cr2W8V等鋼。但又有所不同如對(duì)熔點(diǎn)較低Zn合金壓鑄模.可選用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;對(duì)Al和Mg合金壓鑄模，可選用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等對(duì)Cu合金壓鑄模.多選用3Cr2W8V鋼。 隨著黑色金屬壓鑄工藝的使用，多選用高熔點(diǎn)的鋁合金和鎳合金.或者對(duì)3Cr2W8V鋼進(jìn)行Cr-Al-SI三元共滲，用以制作黑色金屬壓鑄模。國(guó)內(nèi)外還正在實(shí)驗(yàn)選用高強(qiáng)度的銅合金作黑色金屬的壓鑄模資料。

大截面熱鍛模具鋼

為補(bǔ)償5CrMnMo和5CrNiMo在較大截面和較高溫度時(shí)熱穩(wěn)定性、熱疲憊性及淬透性不行的缺點(diǎn)，內(nèi)開發(fā)了45Cr2NiMoVSi(簡(jiǎn)稱45Cr2)、5Cr2NiMoVSi(簡(jiǎn)稱5Cr2)、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi(代號(hào)B2)等大截面熱鍛模具鋼。與5CrNiMo比較，45Cr2和5Cr2中既含有較高的Cr和Mo，又參加了少量的V，使CCT曲線上的高溫改變區(qū)上移，低溫改變區(qū)明顯右移，提高了鋼的淬透性。截面尺度在500*500mm以下的模具經(jīng)970-990℃淬火，650~680℃回火后，硬度可達(dá)HRC36-44。45Cr2和5Cr2還具有二次硬化才能，它們的高溫強(qiáng)度較5CrNiMo鋼高50，熱穩(wěn)定性高出100~150℃，沖擊韌性則適當(dāng)。另外，鋼的熱磨損性、熱疲憊性及抗熱裂紋擴(kuò)展的才能也強(qiáng)于5CrNiMo。這二種鋼用于12000t以下機(jī)械壓力機(jī)模具及16t以下模鍛模具，模具的運(yùn)用壽命是5CrNiMo鋼制作的同種模具壽命的數(shù)倍。

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