熱(re)鍛(duan)模(mo)具(ju)用(yong)什么材(cai)料 熱(re)鍛(duan)模(mo)具(ju)的熱(re)處理方法

熱端模具用什么材料

1．已納入國家標準熱作模具鋼

熱作(zuo)模具鋼系(xi)列已納入國家標準《GB/T1299-2000合(he)金工(gong)具鋼》，按主(zhu)要化學成分(fen)可分(fen)為(wei)W系(xi)，Cr-Mo系(xi)，Cr-W-Mo系(xi)等類型。

3Cr2W8V（H21）鋼(gang)，具有高熱強(qiang)性(xing)(xing)、高熱穩定性(xing)(xing)、良好的(de)耐磨性(xing)(xing)和工藝(yi)性(xing)(xing)能，工作溫度達到650℃。缺(que)點：碳化物偏析嚴重(zhong)，塑(su)性(xing)(xing)、韌(ren)性(xing)(xing)、導熱性(xing)(xing)、抗冷熱疲勞性(xing)(xing)能和抗溶蝕性(xing)(xing)能較差。我國(guo)20世紀(ji)50年代從前(qian)(qian)蘇聯引進，使(shi)用壽命不長，且合(he)金度高，成本高，目前(qian)(qian)國(guo)外已基本淘汰。我國(guo)由于受鋼(gang)種和技(ji)術(shu)上的(de)限制，目前(qian)(qian)，仍在大批生(sheng)產和使(shi)用。

4Cr5MoSiV（H11）及4Cr5MoSiV1（H13）鋼(gang)(gang)高淬透性(xing)和(he)淬硬性(xing)、高韌性(xing)、高熱(re)(re)強(qiang)性(xing)和(he)耐磨性(xing)，使用(yong)溫度590鋼(gang)(gang)中(zhong)碳化(hua)物(wu)細小(xiao)分布均勻(yun)，抗冷熱(re)(re)疲勞(lao)性(xing)能(neng)和(he)抗溶蝕(shi)性(xing)能(neng)好(hao)，冷熱(re)(re)加工性(xing)能(neng)好(hao)。H13鋼(gang)(gang)（H11鋼(gang)(gang)的改進型）是(shi)(shi)目前國內熱(re)(re)鐓(dui)鍛鋼(gang)(gang)、冷鐓(dui)模套的主要材料(liao)，也是(shi)(shi)通用(yong)性(xing)強(qiang)的熱(re)(re)作模具鋼(gang)(gang)，是(shi)(shi)代替3Cr2W8V鋼(gang)(gang)的理想鋼(gang)(gang)材，壽命可提高2-3倍。

4Cr3Mo3SiV（H10）鋼具有高(gao)韌性(xing)(xing)，高(gao)的(de)抗(kang)高(gao)溫軟(ruan)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)和(he)中(zhong)等水(shui)平(ping)的(de)抗(kang)磨性(xing)(xing)能(neng)。可(ke)代替3Cr2W8V鋼制(zhi)作熱擠壓(ya)模。4Cr5W2VSi鋼其熱穩定性(xing)(xing)高(gao)于H13、H21鋼，韌性(xing)(xing)介于H13、H21之(zhi)間。適當高(gao)速鐓鍛模，使用壽命比H21鋼高(gao)0.5-1倍(bei)。

3Cr3Mo3W2V（HM1）鋼(gang)具(ju)有(you)優良的強(qiang)韌性(xing)(xing)，較高(gao)熱(re)強(qiang)性(xing)(xing)、耐磨性(xing)(xing)、回(hui)火穩定性(xing)(xing)，抗冷(leng)熱(re)疲勞性(xing)(xing)能(neng)、冷(leng)熱(re)加工(gong)性(xing)(xing)能(neng)好，工(gong)作溫(wen)度700℃以上(shang)。該鋼(gang)通用性(xing)(xing)強(qiang)，適合于(yu)制作在高(gao)溫(wen)、高(gao)速、高(gao)負荷、急冷(leng)急熱(re)條件下工(gong)作的模具(ju)，其性(xing)(xing)能(neng)優于(yu)4Cr5W2VSi和3Cr2W8V鋼(gang)，模具(ju)壽命(ming)比(bi)3Cr2W8V鋼(gang)提高(gao)標準2—3倍。

5Cr4W5MoV（RM2）鋼(gang)工作(zuo)溫度(du)達700℃，具(ju)(ju)有較高(gao)(gao)的(de)(de)回(hui)火(huo)抗力和熱(re)(re)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)，高(gao)(gao)的(de)(de)熱(re)(re)強性(xing)(xing)(xing)，高(gao)(gao)的(de)(de)高(gao)(gao)溫硬(ying)度(du)和耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)(xing)(xing)，但其韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)和抗熱(re)(re)疲勞性(xing)(xing)(xing)能低于H13鋼(gang)。適合(he)于制作(zuo)有高(gao)(gao)的(de)(de)高(gao)(gao)溫強度(du)和抗磨(mo)損性(xing)(xing)(xing)能的(de)(de)熱(re)(re)作(zuo)模(mo)具(ju)(ju)，可代(dai)替3Cr2W8V鋼(gang)，模(mo)具(ju)(ju)壽命可提高(gao)(gao)2-4倍。 5Cr4Mo3SiMnVAl（012AI）鋼(gang)工作(zuo)溫度(du)達700℃以(yi)上，具(ju)(ju)有較高(gao)(gao)的(de)(de)熱(re)(re)強性(xing)(xing)(xing)，高(gao)(gao)溫硬(ying)度(du)，抗回(hui)火(huo)穩(wen)定(ding)性(xing)(xing)(xing)、耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)(xing)(xing)和抗熱(re)(re)疲勞性(xing)(xing)(xing)、韌(ren)(ren)性(xing)(xing)(xing)和熱(re)(re)加工塑性(xing)(xing)(xing)好(hao)(hao)，氮(dan)化(hua)性(xing)(xing)(xing)能好(hao)(hao)。可替代(dai) 3Cr2W8V鋼(gang)模(mo)具(ju)(ju)壽命可提高(gao)(gao)3-5倍。

2．部分熱作模具鋼系列已納入部頒標準

4Cr40Mo2WSiV（YB/T210-1976）鋼具(ju)有較高的熱穩定性、韌(ren)性、耐(nai)磨性和抗龜裂性，其穩定性優于4Cr5W2VSi和4Cr5MoSiV1鋼，與3Cr2W8V鋼相近。

3Cr2W8MoV（JB/T6399-1992）鋼(gang)是(shi)3Cr2W8V鋼(gang)的改進型。 3Cr3Mo3VNb（HB5137-1980）鋼(gang)一種超高(gao)強韌性熱作模具鋼(gang)，在高(gao)于600℃時(shi)，比4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、3Cr2W8V鋼(gang)具有更高(gao)的高(gao)溫強韌性、熱穩(wen)定性、熱強性、耐磨(mo)性和抗熱疲勞性能(neng)，冷熱加(jia)工性能(neng)好(hao)。

3．部分試用熱作模具鋼系列未納入標準

3Cr3Mo3V鋼(gang)熱(re)穩定性(xing)、硬度、耐熱(re)疲勞(lao)性(xing)能及韌性(xing)等適(shi)中。

5Cr4Mo3W2V鋼用作熱壓鍛(duan)模。

4Cr3Mo2V鋼最高溫度達700℃，適(shi)合于熱擠壓模。

4Cr3MoSiV鋼工作溫度達700℃，代號CH75。

3Cr3Mo3W2VRE鋼，在3Cr3Mo3W2V鋼中入(ru)0.06%RE,細化晶粒,顯(xian)著(zhu)提高塑性、韌性和壽命(ming)。 4Cr5MoWVSi鋼熱(re)(re)強性優于H13鋼，具(ju)有良好的韌性的抗熱(re)(re)疲(pi)勞性，代號H12、適(shi)合于熱(re)(re)擠(ji)壓模(mo)、鐓鍛(duan)模(mo)。

4Cr3Mo2NiVNb（代(dai)號(hao)HD）鋼(gang)，各類熱(re)(re)作(zuo)(zuo)模(mo)具(ju)；4Cr3Mo2NiVNbB（代(dai)號(hao)HDB）鋼(gang)，提高(gao)(gao)了斷裂韌性和(he)熱(re)(re)疲勞抗(kang)力(li)。工作(zuo)(zuo)溫度達(da)700℃以上，使用壽命比3Cr2W8V鋼(gang)高(gao)(gao)2-2.5倍。 5Cr4W3Mo2VSi和(he)5Cr4W3Mo2VNb鋼(gang)，代(dai)號(hao)50Si、50Nb，基體(ti)鋼(gang)。適合于熱(re)(re)擠壓(ya)模(mo)。 4Cr5Mo2SiMnV1(代(dai)號(hao)Y10)和(he)4Cr3Mo3W4VTiNb(代(dai)號(hao)GR)鋼(gang)，新型熱(re)(re)作(zuo)(zuo)模(mo)具(ju)鋼(gang)，使用壽命比3Cr2W8V鋼(gang)高(gao)(gao)標準2-6倍，適于制造溫度較高(gao)(gao)，與工件(jian)接觸時間長，易引起熱(re)(re)變形塌陷或熱(re)(re)磨(mo)損失效(xiao)的模(mo)具(ju)。

6W8Cr4VTi（代(dai)(dai)號(hao)LM1）和(he)6Cr5Mo3W2VSiTi（代(dai)(dai)號(hao)LM2）鋼，具有良好(hao)的(de)熱強性，高(gao)(gao)的(de)等溫(wen)強度(du)，高(gao)(gao)溫(wen)硬度(du)，回火(huo)穩(wen)定性和(he)耐磨性好(hao)。冷熱模具兼用鋼，模具壽命比3Cr2W8V鋼高(gao)(gao)幾倍。 4Cr3Mo2MnVB（代(dai)(dai)號(hao)ER8）和(he)4Cr3Mo2MnVNbB(代(dai)(dai)號(hao)Y4)鋼，模具壽命是3Cr2W8V鋼的(de)2-4倍，熱擠壓模具鋼。

熱鍛模具的熱處理方法

熱(re)(re)處(chu)理(li)：一(yi)般模具(ju)的(de)熱(re)(re)處(chu)理(li)溫(wen)度和(he)時間可以參考〈熱(re)(re)處(chu)理(li)手(shou)冊〉或(huo)〈機械工程手(shou)冊〉。需要注意的(de)是

（1）熱(re)(re)處理(li)應(ying)采用(yong)合理(li)的工(gong)(gong)藝(yi)減(jian)小(xiao)熱(re)(re)處理(li)變(bian)形 (一(yi)般采用(yong)多(duo)段加(jia)熱(re)(re)工(gong)(gong)藝(yi)，同(tong)時防止加(jia)熱(re)(re)開裂(lie))，同(tong)時考慮(lv)所采用(yong)的熱(re)(re)處理(li)方式，應(ying)避(bi)免合金(jin)元素的蒸發(fa)，在(zai)材料淬(cui)透性允許(xu)的條件下，盡可能(neng)采用(yong)真空(kong)熱(re)(re)處理(li)、氣體淬(cui)火技術(shu)，減(jian)小(xiao)熱(re)(re)處理(li)變(bian)形，避(bi)免熱(re)(re)處理(li)后較大的加(jia)工(gong)(gong)余量，導致表面過(guo)熱(re)(re)，影響模具壽命。但對淬(cui)硬性較差材料或(huo)存在(zai)高溫下易揮發(fa)元素的材料，如含高Ni 等，宜采用(yong)鹽浴(yu)熱(re)(re)處理(li)。

（2）推(tui)薦采用超(chao)飽和滲碳熱處(chu)理(li)技術，即(ji)應用滲碳技術，阻止熱處(chu)理(li)表面脫(tuo)碳，同時(shi)提高(gao)表面的(de)耐磨性(xing)，并利用滲碳淬火后，表面形成高(gao)壓(ya)應力，提高(gao)模具的(de)疲(pi)勞(lao)抗力。

（3）模具(ju)材料中(zhong)(zhong)一般含有較高的(de)Cr,Mo,V,W,Nb等高溫(wen)、強(qiang)(qiang)碳化(hua)(hua)物形成(cheng)元素，從而提高模具(ju)的(de)強(qiang)(qiang)度、紅硬(ying)性(xing)(xing)等性(xing)(xing)能，在熱處理回火處理中(zhong)(zhong)，具(ju)有明顯的(de)二次(ci)(ci)硬(ying)化(hua)(hua)特性(xing)(xing)，即在低溫(wen)回火和高溫(wen)回火形成(cheng)兩次(ci)(ci)高硬(ying)度。因此根據模具(ju)的(de)實際使(shi)(shi)用(yong)溫(wen)度范(fan)圍(wei)，可以(yi)選擇(ze)性(xing)(xing)應用(yong)回火溫(wen)度，但(dan)是對于熱鍛模具(ju)應采(cai)用(yong)高溫(wen)回火工藝，以(yi)避(bi)免二次(ci)(ci)回火硬(ying)化(hua)(hua)效應導(dao)致(zhi)使(shi)(shi)用(yong)過程中(zhong)(zhong)模具(ju)性(xing)(xing)能的(de)降低。

另一(yi)(yi)方面，也由于(yu)模具(ju)材料中一(yi)(yi)般(ban)含有(you)較高(gao)的(de)Cr,Mo,V,W,Nb等(deng)高(gao)溫、強碳化(hua)物(wu)形成元素，具(ju)有(you)很強的(de)抗回(hui)(hui)火性能，因此需要進行(xing)多次(ci)(ci)的(de)回(hui)(hui)火，避免回(hui)(hui)火不(bu)充(chong)分(fen)引起早期的(de)失效（斷裂(lie)和龜裂(lie)），一(yi)(yi)般(ban)要求(qiu)至少(shao)2次(ci)(ci)高(gao)溫回(hui)(hui)火（更多采用三次(ci)(ci)回(hui)(hui)火工藝）。