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.其模腔外表溫度可達300~400℃以上熱擠壓模可達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。如壓鑄黑色金屬時模腔溫度可達1000℃以上。這樣高的運用溫度會使模腔外表硬度和強度明顯降低，在運用中易產(chǎn)生打垛。為此.對熱模具鋼的根本運用性能要求是熱塑變抗力高，包含高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力，實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、空氣等介質冷卻模腔的外表。

因此.熱模的作業(yè)狀況是反復受熱和冷卻，從而使模腔表層金屬產(chǎn)生反復的熱脹冷縮，即反復承受拉壓應力效果.其結果引起模腔外表呈現(xiàn)龜裂，稱為熱疲憊現(xiàn)象，由此，對熱模具鋼提出了二個根本運用性能要求.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。但又有所不同如對熔點較低Zn合金壓鑄模.可選用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;對Al和Mg合金壓鑄模，可選用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等對Cu合金壓鑄模.多選用3Cr2W8V鋼。 隨著黑色金屬壓鑄工藝的使用，多選用高熔點的鋁合金和鎳合金.或者對3Cr2W8V鋼進行Cr-Al-SI三元共滲，用以制作黑色金屬壓鑄模。國內(nèi)外還正在實驗選用高強度的銅合金作黑色金屬的壓鑄模資料。

大截面熱鍛模具鋼

為補償5CrMnMo和5CrNiMo在較大截面和較高溫度時熱穩(wěn)定性、熱疲憊性及淬透性不行的缺點，內(nèi)開發(fā)了45Cr2NiMoVSi(簡稱45Cr2)、5Cr2NiMoVSi(簡稱5Cr2)、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi(代號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HRC36-44。45Cr2和5Cr2還具有二次硬化才能，它們的高溫強度較5CrNiMo鋼高50，熱穩(wěn)定性高出100~150℃，沖擊韌性則適當。另外，鋼的熱磨損性、熱疲憊性及抗熱裂紋擴展的才能也強于5CrNiMo。這二種鋼用于12000t以下機械壓力機模具及16t以下模鍛模具，模具的運用壽命是5CrNiMo鋼制作的同種模具壽命的數(shù)倍。

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