熱作模具用鋼

熱作模具用鋼用於熱模鍛壓力機和模鍛模具，包括模組，鑲塊及切邊工具。錘鍛模受強烈的衝擊載荷；模鍛壓力機速度緩慢，衝擊載荷較輕，但由於模具與熱坯接觸時間長，工作溫度較高，熱疲勞也較嚴重。

基本介紹

• 中文名：熱作模具鋼
• 外文名：hot-work die steel

基本信息

模具失效的主要原因是受力過大、過熱、磨損和熱疲勞。

對於大多數模鍛錘和鍛造壓力機用的鍛模模組，其工作硬度一般不大於HRC50；而在機械壓力機上進行高溫合金鍛造用的模具，由於被鍛造材料熱強性高，則往往採用鉻鉬系合金模具鋼。鍛造模具一般截面較大，應選用淬透性較高的鋼種，以提高模組心部的性能。

鍛造壓力機承受的衝擊載荷較低，但往往承受更高的工作溫度，所以鍛造壓力機用模具一般採用熱強性較高、合金含量較高的熱作模具鋼，其工作硬度也較高；而模鍛錘用的鍛模，承受衝擊載荷較高，工作溫度較低，所以多選用合金含量較低、衝擊韌性高的鋼種，相應地多採用較低的工作硬度。

與模鍛關聯的修整工序，當進行熱修整時，往往採用4Cr5MoSiV或8Cr3製造修整用的模具，當進行冷修整時則採用Cr5Mo1V，Cr12Mo1V1或6CrW2Si鋼製造修整模具。大型熱鍛模具要消耗很多的模具材料，其材料費用在模具成本中占較高的比例，因此鋼種選擇時，應慎重考慮模具材料的費用。

為了提高熱作模具的使用壽命，往往選擇純淨度高、等向性好、經過爐外精煉、電渣重熔和多向鍛造的高質量模具鋼。

鍛模模組用鋼的選擇見表1-1-13，切邊模具用鋼見表1-1-14。 表1-1-13 鍛模模組及鑲塊用鋼的選擇

數據參數

被鍛造; 材料	生產批量/件
鍛錘模組	鍛造壓力機模組
1×102~; 1×10件	>1×10件	1×102~; 1×10件	>1×10件
碳鋼和; 低合金鋼	5CrMnMo,; 5CrNiMo,; 5CrNiMoVSi整體; (HB341~375)	5CrNiMo,; 5CrNiMoVSi整體; (HB369~388); 或4Cr5MoSiV1; 鑲塊(HB405~433)	5CrNiMo,; 5CrNiMoVSi整體; (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1; 鑲塊(HB405~433)	5CrNiMo,; 5CrNiMoVSi整體; (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1; 鑲塊(HB405~433)
不鏽鋼; 和耐熱鋼	5CrNiMo,; 5CrNiMoVSi整體; (HB341~375); 或4Cr5MoSiV1; 鑲塊(HB429~448)	5CrNiMo,; 5CrNiMoVSi整體; (HB369~388); 或4Cr5MoSiV1; 鑲塊(HB429~448)	5CrNiMo,; 5CrNiMoVSi整體; (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1; 4Cr5MoSiV; 鑲塊(HB429~448)	5CrNiMo; 5CrNiMoVSi整體; (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1; 4Cr5MoSiV; 鑲塊(HB429~534)
鋁合金、; 鎂合金	5CrNiMo,; 5CrMnMo,; 5CrNiMoVSi; (HB341~375); 或4Cr5MoSiV1; (HB405~433)	5CrNiMo,; 5CrMnMo,; 5CrNiMoVSi; (HB341~375); 或4Cr5MoSiV1; (HB405~433)	5CrNiMo,; 5CrMnMo,; 5CrNiMoVSi; (HB341~375); 或4Cr5MoSiV1; (HB405~433)	5CrNiMo,; 5CrNiMoVSi; (HB341~375); 或4Cr5MoSiV1,; 4Cr5MoSiV; (HB429~448)
銅合金	4Cr5MoSiV,; 4Cr5MoSiV1,; 4Cr3Mo3SiV; (HB405~433)	4Cr5MoSiV,; 4Cr5MoSiV1,; 4Cr3Mo3SiV; (HB405~433)	4Cr5MoSiV,; 4Cr5MoSiV1,; 4Cr3Mo3SiV; (HB405~433)	4Cr5MoSiV1,; 4Cr5MoSiV; (HB429~448)

表1-1-14 切邊模具用鋼選擇

被切邊; 工件材料	冷切邊模具	熱切邊模具
一般用	精密切邊用	凸模	刃口
凸模	刃口	凸模	刃口
碳素鋼及合金鋼	5CrNiMo,; 5CrMnMo,; 5CrNiMo; (HB341~375)	Cr12MoV,; Cr12Mo1V1; (HRC54~56)	-	-	5CrNiMo,; 5CrMnMo,; 8Cr3; (HB341~375)	Cr12MoV,; Cr12Mo1V1; (HRC58~60)
不鏽鋼及耐熱鋼	-	-	-	-	5CrNiMo,; 5CrMnMo,; 8Cr3; 5CrNiMoV; (HB388~429)	Cr12MoV,; Cr12Mo1V1; (HRC58~60)
輕合金和銅合金	5CrNiMo,; 5CrMnMo; (HB461~477)	CrWMn,; Cr12MoV; (HRC58~60)	Cr12MoV; Cr12Mo1V1; (HRC58~60)	Cr12MoV,; Cr12Mo1V1(HRC58~60)	5CrNiMo,; 5CrMnMo,; 8Cr3; (HB388~249)	Cr12MoV,; Cr12Mo1V1; (HRC58~60)

熱作模具用鋼首選（騰寧鋼材）（寶鋼鋼材）（首鋼鋼材）