熱作模具鋼系列已納入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T1299-2000合金工具鋼》,按主要化學(xué)成分可分為W系,Cr-Mo系,Cr-W-Mo系等類(lèi)型。 3Cr2W8V(H21)鋼,具有高熱強(qiáng)性、高熱穩(wěn)定性、良好的耐磨性和工藝性能,工作溫度達(dá)到650℃。缺點(diǎn):碳化物偏析嚴(yán)重,塑性、韌性、導(dǎo)熱性、抗冷熱疲勞性能和抗溶蝕性能較差。我國(guó)20世紀(jì)50年代從前蘇聯(lián)引進(jìn),使用壽命不長(zhǎng),且合金度高,成本高,目前國(guó)外已基本淘汰。我國(guó)由于受鋼種和技術(shù)上的限制,目前,仍在大批生產(chǎn)和使用。
4Cr5MoSiV(H11)及4Cr5MoSiV1(H13)鋼高淬透性和淬硬性、高韌性、高熱強(qiáng)性和耐磨性,使用溫度590鋼中碳化物細(xì)小分布均勻,抗冷熱疲勞性能和抗溶蝕性能好,冷熱加工性能好。H13鋼(H11鋼的改進(jìn)型)是目前國(guó)內(nèi)熱鐓鍛鋼、冷鐓模套的主要材料,也是通用性強(qiáng)的熱作模具鋼,是代替3Cr2W8V鋼的理想鋼材,壽命可提高2-3倍。
模鍛離不開(kāi)鍛模。鍛造模具是模鍛件生產(chǎn)過(guò)程中必不可少的工藝裝備,起著舉足輕重的作用。模具質(zhì)量的高低、壽命的長(zhǎng)短,直接影響到模鍛件產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品在市場(chǎng)上的竟?fàn)幠芰ΑK?,追求鍛造模具質(zhì)量與使用壽命的不斷提高,是每一個(gè)模鍛生產(chǎn)企業(yè)和鍛造工作者永恒的主題。
熱鍛模具鋼相對(duì)于碳素鋼和一般低合金結(jié)構(gòu)鋼而言,高強(qiáng)度的合金結(jié)構(gòu)鋼無(wú)論是冷變形還是熱變形,其變形抗力都要大一些,而許多耐酸堿的不銹鋼其變形抗力就要大的多,但變形抗力更大的材質(zhì)莫過(guò)于被廣泛用在航空發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的鈦合金和高溫合金。由于這類(lèi)材料在高溫工作狀態(tài)下的飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部,其本身就被要求有足夠的高溫強(qiáng)度,因此要將它們熱模鍛成型就對(duì)模具有著更高的要求了。這類(lèi)模具鋼材質(zhì)要有高的熱強(qiáng)性、紅硬性、耐磨性和高的熱穩(wěn)定性,還要有良好的沖擊韌性和耐冷熱疲勞性能,只有這樣,才能極大限度的滿(mǎn)足難變形材料鍛模模具的性能要求。
熱作模具鋼利用鍛造形變淬火,所產(chǎn)生的強(qiáng)化組織結(jié)構(gòu)在高溫回火,及最終熱處理的淬火及回火過(guò)程中保留下來(lái),使鋼的熱應(yīng)性,耐沖擊韌性,強(qiáng)度極限,屈服極限,疲勞極限及抗塑性變形能力得到提高。同時(shí)降低了鋼的缺口敏感性,改善了鋼的斷裂韌性,使模具使用壽命有了很大的提高。
熱鍛模具鋼