本篇文章給大家談?wù)劯唔g性熱沖壓模具鋼材料先進(jìn)技術(shù)方案，以及高韌性模具鋼有哪些對(duì)應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)各位有所幫助。

熱擠壓模具鋼的原理

熱擠壓模具鋼

熱擠壓是塑性的金屬坯料在壓力的作用下通過擠壓模具型腔形成所要求形狀的型材或管材的過程。常用金屬熱擠壓坯料的溫度見表1-1-15。

表1-1-15 常用金屬的熱擠壓坯料加熱溫度范圍 金屬種類 坯料加熱溫度范圍/℃ 鉛合金 90~260 鎂合金 340~430 鋁合金 340~510 銅合金 650~1100 鈦合金 870~1040 鎳合金 1100~1260 鋼 1100~1260 熱擠壓模具主要由擠壓筒、壓頭、擠壓頂頭、墊塊、凹磨和心棒（用于擠壓管材）等主要部件組成。熱擠壓模具的失效，主要是破裂、磨損、沖刷腐蝕、過熱和熱疲勞裂紋等原因造成的。

當(dāng)進(jìn)行輕合金擠壓時(shí)，凹模墊塊和心軸材料主要采用鉻鉬系中合金熱作模具鋼4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1鋼等，熱處理硬度為HRC45~50。心棒頭及鑲塊則采用通用高速鋼W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等，熱處理為HRC55~60。壓力筒一般采用中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，硬度為HRC35~40；壓力筒內(nèi)襯材料則采用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等，熱處理硬度為HRC42~47。

銅和銅合金熱擠壓模具，凹模和墊塊材料則采用4Cr5MoSiV，4Cr5MoSiV1，3Cr2W8V等鋼種，心棒材料仍采用4Cr5MoSiV，4Cr5MoSiV1鋼種。當(dāng)擠壓含鎳量較高的銅鎳合金時(shí)，心棒頭及鑲塊有時(shí)采用鎳基高溫合金制造，擠壓筒襯有時(shí)采用鐵基高溫合金制造。

沖壓模具常用材料的特點(diǎn)及優(yōu)劣?

模具有很多種類，不同的模具有不同的材料可供選擇，而同一種材料在不同的模具結(jié)構(gòu)上都有不同的側(cè)重點(diǎn)。

牌 號(hào) 對(duì) 照 表

鋼廠名稱 鋼重 鋼材 標(biāo)準(zhǔn)比較 交貨狀態(tài) 主要成分(%) 淬硬 回火溫度（℃）和硬度（HRC） 特 征 用 途

編號(hào) AISI JIS DIN GB/YB 出廠硬度 C Mn Si Cr Mo V Ni W Cu Al S P 溫度℃ 100 200 300 400 450 500 525 550 600 650 700

德國布德魯斯 塑 料 模 具 鋼 2738 P20+Ni PDS5 40CrMnNi - 預(yù)硬化 0.4 1.5 0.3 20 0.2 - 1 - - - ≤0.005 ＜0.020 840~870 51 53 51 48 - 46 - - 39 - 28 硬化性能特佳，大型模具里外硬度均勻，晶粒 厚度大于400mm 之射出，壓力成型模、

Mo8.6.4 HRC30~34 組織細(xì)致，咬花效果均勻，易加工可鍍硬鉻。 塑料模具、模座

2738 P20MOD - 40CrMnNi - HRC29~35 0.26 1.45 0.1 1.25 0.6 - 1.05 - - - ≤0.002 ≤0.015 860~890 50 50 49 47 46 44 43 42 38 32 23 純凈、含硫量和夾雜物及低。優(yōu)良的拋旋光性， 適用于塑料模具部件，尤其適用于大

MOD.TS Mo8.6.4 耐磨性和機(jī)加工性能，有良好的可焊性和導(dǎo)熱 型模具如保險(xiǎn)桿、儀表板、座椅、垃

2738 P20MOD - 40CrMnNi - HRC33~38 0.26 1.45 0.1 1.25 0.6 - 1.05 - - - ≤0.002 ≤0.015 860~890 50 50 49 47 46 44 43 42 38 32 23 性能。最適用于大型模具。 圾箱、行李箱外殼、電視機(jī)殼等。

MOD.TS（HH） Mo8.6.4

2711 6F2 NAK80 54NiCrV6 5CrNiMo 預(yù)硬化 0.55 0.8 0.25 0.7 0.25 0.1 1.7 - - - ≤0.003 - 830~870 56 54 51 44 42 - 39 - 36 35 - 預(yù)硬型鎳鉻鉬合金工具鋼、質(zhì)強(qiáng)韌、耐壓、易 大小型射出成型模

HRC38~44 拋光、可氮化

耐蝕型模具鋼 2316 420+Cr SUS X36CrMo17 3Cr13Mo 已調(diào)質(zhì)至 0.28 0.95 0.3 14.2 1.1 - 0.5 - - - ≤0.005 - 1020~1050 49 47 46 46 - 47 - - - 32 - 耐蝕性佳、材質(zhì)強(qiáng)韌、耐磨耐壓、易拋光 耐蝕性要求高的塑料模具、吹瓶模

ISO-B mod 4250J2 HRC28~33

2083 420+Cr 420J2 X42Cr13 3Cr13 預(yù)硬化 0.42 0.3 0.4 13 - - - - - - ≤0.005 - 1020~1050 56 55 52 51 - 52 - - 40 - - 耐蝕性佳、易加工、易拋光 耐蝕性要求高的塑料模具

ISO-B mod HRC38~42

熱作鋼 2343 H11 SKD6 X38CrMoV5.1 4Cr5MoSiV 退火態(tài) 0.38 0.4 1 5.2 1.15 0.4 - - - - ≤0.004 - 1000~1050 - - - 53 - 54 - - 48 - 30 耐磨熱作鋼，可硬化至HRC50 承受高應(yīng)力之模具、模仁

ISO-B HB205~230

2344 H13 SKD61 X40CrMoV5.1 4Cr5MoSiV1 軟性退火至 0.4 0.4 1 5.2 1.3 1 - - - - ≤0.004 - 1020~1060 53 52 52 54 - 56 - 54 50 42 32 可實(shí)施氮化處理，晶粒微細(xì)致密，高溫軟化抵抗性強(qiáng)， 用于鋁和金或鋅合金之熱作模、壓鑄模、壓出成型

ISO-B HB205~230 適合高強(qiáng)度之塑料成型?；蜾X合金壓鑄模，切削性強(qiáng) 模、塑料射出模、氮化頂出銷、模仁、熱剪床刀刃

2347 H13+S SKD61+S X40CrMoV5.1 - HRC38~42 0.4 0.4 1 5.2 1.3 0.7 - - - - 0.1 - 1020~1050 53 52 52 54 - 56 - 54 50 42 32 可實(shí)施氮化處理，晶粒微細(xì)致密，高溫軟化抵抗性強(qiáng) 用于鋁和金或鋅合金之熱作模、壓鑄模、塑料射出

（FDAC） ，適合高強(qiáng)度之塑料?；蜾X合金壓鑄模。 模、氮化頂出銷、模仁、熱剪床刀刃

2367 - - X38CrMoV5.3 - 退火態(tài) 0.38 0.45 0.4 5 3 0.6 - - - - ≤0.004 - 1030~1080 57 55 53 52 - 55 - 55 52 45 - 熱抗拉強(qiáng)度高，回火穩(wěn)定性好，淬透性好，熱處理變 鍛模、壓鑄模、精整模、芯棒

ISO-B HRC205~230 形小，由于進(jìn)行了加鈣處理有及好機(jī)械加工性

2714 6F3 SKT5 56NiCrMoV7 5CrNiMo 預(yù)硬化 0.56 0.7 0.25 1.1 0.5 0.1 1.7 - - - ≤0.004 - 油冷830~870 55 54 52 49 47 46 - 43 38 34 - 高韌性熱作用鋼，有及強(qiáng)的抗高溫回火軟化性 所有鍛造模的標(biāo)準(zhǔn)用料，特別是空氣落錘模，也用

HRC40~42 氣冷860~900 55 52 50 47 45 43 40 36 32 于沖床鍛造的模具零件

日本日立鋼材 熱作鋼 DAC H13 SKD61 X40CrMoV5.1 4Cr5MoSiV 0.39 0.4 1 5.5 1.4 0.8 - - - - ≤0.01 ≤0.08 1000~1040 53 52 52 54 - 56 - 54 50 42 32 可抵受溶鋁、鎂、鋅之腐蝕作用及熱之急劇變動(dòng)。

退火態(tài) 高溫強(qiáng)度、韌性平衡點(diǎn)非常優(yōu)越。被加工性良好，熱 適宜制造鋁、鎂、鋅合金壓鑄模、熱鍍或熱沖鑄

HB205~250 處理變行小，用途廣泛通用熱加工工具鋼 工件及熱體絞刀、軋刀、切刀、剪刀及熱鍍沖頭等

冷作鋼 SLD D2 SKD11 X155CrVM012.1 Cr12M0V 退火態(tài) 1.5 0.45 0.25 12 1 0.4 - - - - ≤0.01 ≤0.025 1000~1050 150~200HRC＞58 優(yōu)質(zhì)韌性高鉻鋼 淬火性佳，熱處理變形小，適合精密五金模具

HB230~250

國產(chǎn) 塑料模具鋼 P20 P20 PDS5 日立鋼材 HRC28~31 0.32 1 0.3 1.5 0.4 - - - - - ≤0.010 ≤0.020 50 49 46 42 - 36 - - 28 - - 適用于一般成型之塑料模具 塑料模具、模座

~0.4 ~1.5 ~0.5 ~2 ~0.5

10Ni3MnCUAI 預(yù)硬化 1 1.5 - - 0.35 - 3 - 1 1 鏡面研磨性能甚佳：放電加工性能甚佳：均勻的預(yù)加 用于要求光潔度較高的塑料制品，汽車透明件、電

HRC38~42 硬硬度：直接刻模加工。 腦外殼、相機(jī)機(jī)體及日常家庭用品。

備注:

中耐熱性熱作模具鋼的工藝特點(diǎn)

熱作模具鋼是指適合制作金屬熱變形用模具的合金工具鋼，如熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模、熱鐓模等。由于熱作模具長期在高溫高壓下工作，要求模具材料具有高的強(qiáng)度、硬度和熱穩(wěn)定性，特別是高的熱強(qiáng)度、熱疲勞、韌性和耐磨性。熱作模具工作時(shí)承受巨大沖擊力，模腔與高溫金屬接觸，反復(fù)加熱冷卻，使用條件極其惡劣。為了滿足熱作模具鋼的要求，熱作模具鋼應(yīng)具有以下基本特性:

(1)高溫強(qiáng)度高，韌性好。熱模尤其是熱鍛模在工作時(shí)承受很大的沖擊力，沖擊頻率很高。如果模具沒有很高的強(qiáng)度和很好的韌性，很容易開裂。

(2)耐磨性好。由于熱作模具鋼在毛坯變形時(shí)不僅要承受摩擦磨損，還要承受高溫氧化腐蝕和氧化鐵屑的研磨，所以熱作模具鋼必須具有高的硬度和抗粘附性。

(3)熱穩(wěn)定性高。熱穩(wěn)定性是指鋼在高溫下長時(shí)間保持其室溫力學(xué)性能的能力。作為熱模工作時(shí)，接觸的是熾熱的金屬，甚至是液態(tài)金屬，所以模具的表面溫度很高，一般在400 ~ 700℃。這就要求熱作模具鋼不能在高溫下加熱，具有較高的熱穩(wěn)定性，否則模具會(huì)發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致坍塌失效。

(4)優(yōu)異的耐熱疲勞性。熱作模具的工作特點(diǎn)是反復(fù)加熱和冷卻。模具受熱時(shí)膨脹，冷卻時(shí)收縮，產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，這種熱應(yīng)力是在相反的方向上交替產(chǎn)生的。在反復(fù)熱應(yīng)力的作用下，模具表面會(huì)形成網(wǎng)狀裂紋(裂紋)。這種現(xiàn)象稱為熱疲勞，模具因熱疲勞而過早斷裂，是熱作模具失效的主要原因之一。因此，熱作模具鋼必須具有良好的熱疲勞性能。

(5)高淬透性。一般熱模的尺寸都比較大，特別是熱鍛模。為了使整個(gè)模具截面的機(jī)械性能均勻，這就要求熱模具鋼的淬透性高。

(6)良好的導(dǎo)熱性。為了防止模具積聚過多的熱量，導(dǎo)致機(jī)械性能下降，需要盡可能降低模具表面溫度和模具內(nèi)部的溫差，這就要求熱作模具鋼具有良好的導(dǎo)熱性。

(7)良好的成形工藝性能滿足成形需要。

適合紅熱沖壓熱作模具材料是哪種?

適合紅熱沖壓熱作模用HMAX系列模具鋼詳細(xì)介紹如下：

材料名稱 ? ?材料牌號(hào) ? ?特性 ? ?用途 ? ?可用硬度值 ?

HMAX系列熱作模具鋼 ? ?HMAX-D ? ?HMAX-D是高耐熱中韌性模具鋼，提高了斷裂韌性和熱疲勞抗力。工作溫度達(dá)700℃以上，是一種空冷硬化型的熱作模具鋼，具有高溫韌性及熱穩(wěn)定性高，冷熱疲勞抗力和熱磨損性能好等優(yōu)點(diǎn)。 ? ?HMAX-D適用于制作受熱溫度較高，使用條件苛刻的熱作模具，如黑色及有色金屬材料的熱擠壓模，熱精鍛模等。鋼使用壽命比3Cr2W8V鋼有顯著提高。 ? ?HRC48～50 ?

HMAX-R ? ?HMAX-R是新型高耐熱中韌性模具鋼熱作模具鋼，使用壽命比3Cr2W8V鋼高標(biāo)準(zhǔn)2-6倍，適于制造溫度較高，與工件接觸時(shí)間長，易引起熱變形塌陷或熱磨損失效的模具。良好的熱強(qiáng)性、紅硬性和耐磨性 ? 2.耐熱沖擊及抗冷熱疲勞性能均佳 3.切削加工性能好、淬火溫度范圍寬、淬透性好。 ? ?HMAX-R鋼軸承內(nèi)圈成形沖頭、）軸承內(nèi)圈切底沖頭、）軸承內(nèi)圈成形凹模、軸承外圈成形凹模、鋼球熱鐓模、汽車氣門熱鍛模、汽車彈簧芯棒、汽車起動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)齒輪高速鍛模、螺母熱鍛模、柱塞熱壓沖頭、紫銅熱擠壓模、自行車曲柄滾鍛模、縫紉機(jī)擺梭頭等。 ? ?HRC50～55 ?

HMAX-3 ? ?HMAX-3鋼是中耐熱高韌性具有優(yōu)良的強(qiáng)韌性，較高熱強(qiáng)性、耐磨性、回火穩(wěn)定性，抗冷熱疲勞性能、冷熱加工性能好，工作溫度700℃以上。該鋼通用性強(qiáng)，適合于制作在高溫、高速、高負(fù)荷、急冷急熱條件下工作的模具，其性能優(yōu)于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V鋼，模具壽命比3Cr2W8V鋼提高標(biāo)準(zhǔn)2—3倍。 ? ?HMAX-3鋼適用于熱鍛成形凹模、連桿輥鍛模、軸承套圈毛坯熱擠壓凹模、高強(qiáng)鋼精鍛模、中小型機(jī)鍛模、高溫軋輥模具、鋁合金壓鑄模等模具上，都有良好的效果。 ? ?HRC48～50 ?

HMAX-4 ? ?HMAX-4是針對(duì)銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋輥模而研制的新型熱作模具用鋼，也是一種中碳超高強(qiáng)度和空冷硬化型耐高溫模具鋼，具有良好的熱強(qiáng)性、紅硬性和耐磨性。 ? ?由于HMAX-4模具鋼種的各項(xiàng)綜合性能良好，適用于制作受熱溫度較高，使用條件要求苛刻的銅合金壓鑄、熱鍛、熱擠壓、熱剪切、熱軋輥模熱作模具。汽車變速箱同步器銅錐環(huán)壓鑄模、銅彎管接頭壓鑄模、1/2銅閘閥體壓鑄模、1銅閘閥體殼壓鑄模、銅管熱擠壓模、軸承套圈熱擠壓模、液鍛活塞模等模具比3CR2W8V名稱提高3-6倍。 ? ?HRC52～55 ?

HMAX-5 ? ?冷熱兩用基體鋼，基體純凈、 ? 退火組織均勻、各個(gè)方向都具有優(yōu)良的韌性和延展性、 良好的耐磨性 、 ? 良好的熱處理尺寸穩(wěn)定性、優(yōu)良的淬透性、良好的抗回火軟化性能、良好的高溫強(qiáng)度、良好的抗熱疲勞性、 極佳的拋光性，兼具高硬度高耐磨性和高韌性。

HMAX-5鋼具有優(yōu)異的沖擊韌性、高耐磨性、高的使用硬度，適用于各種熱作（熱擠壓、壓鑄、復(fù)雜型腔熱鍛）模具，主要針對(duì)高韌性和高硬度兼?zhèn)涞臒釕B(tài)工況，也可以作為冷作模具材料（如重型沖裁、冷鍛等），還可用于高鏡面、高耐磨性、高韌性的復(fù)雜型腔塑膠模具。??????????????????????????????????????????????????????????????????? ? 也適用于工況非?？量痰臒崮６巍?熱沖壓模具、 冷作模具和工程用鋼， 例如： 高速熱鍛模具（精密齒輪、曲軸、連桿、氣門芯模具， ? 高負(fù)荷沖切模具、 搓絲模具等；也適用于耐磨性要求特高的增強(qiáng)型塑料和壓塑模具；高溫耐磨性要求很高的熱擠壓模具等。

HRC56～58 ?

HMAX-6 ? ?HMAX-6是高耐熱高韌性冷熱兼用基體模具鋼，硫含量極低（＜ ? 5ppm） ， 基體純凈、 組織均勻， 無大塊共晶碳化物、 淬回火后有優(yōu)越的沖擊性能， 兼有高的高溫強(qiáng)度、 高韌性。

HMAX-6適用于熱鍛工藝中對(duì)耐磨性異常嚴(yán)苛（ ? 如沖頭類） 的情況和耐高溫模具（ 如氣門類） 。也適合應(yīng)用與熱鍛、熱沖、熱軋、頂鍛、軸向閉模軋制、熱彎等工況下的模具或工具。

HRC58～60 ?

什么材料模具鋼耐高溫又有很好的熱穩(wěn)定性

撫順特鋼FS443(8418)模具鋼耐高溫又有很好的熱穩(wěn)定性

產(chǎn)品介紹

撫順特鋼FS443(8418)是撫順特鋼發(fā)展的一種高品質(zhì)熱作模具鋼，其采用了先進(jìn)的生產(chǎn)及精煉技術(shù)，由此使得8418作為全新發(fā)展的壓鑄模具鋼而具備優(yōu)良的抗熱疲勞龜裂、熱沖擊開裂、熱磨損、并具備出色的韌性，熱強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性的平衡，從而能良好的防止表面網(wǎng)狀裂紋及其擴(kuò)展。這些獨(dú)特的性能使其成為壓鑄、熱鍛、熱擠模具鋼的不二選擇。

特性

1.極佳的韌性合延展性且各項(xiàng)同性

2.優(yōu)良的抗回火軟化性能

3.優(yōu)良的高溫強(qiáng)度

4.極佳的淬透性、耐磨性及韌性

5.優(yōu)良的抗熱疲勞龜裂

供應(yīng)狀態(tài)

退火態(tài)≤235HB。

用途

高壓壓鑄模具、熱擠壓模具（如：模仁襯套、頂桿、承塊等）、熱鍛模具、鍛造模具等。

HM1和HM3是什么材料

HM1和HM3是兩款新型的模具鋼材料，HM1（3Cr3Mo3W2V）模具鋼其冷加工、熱加工性能良好，淬火溫度范圍較寬，具有較高的熱強(qiáng)性、熱疲勞性能，良好的耐磨性和耐回火性等特點(diǎn)，是綜合性能優(yōu)良的高強(qiáng)韌性熱作模具鋼。HM1鋼適合制造鐓鍛、壓力機(jī)鍛造、擠壓等熱作模具，模具使用壽命較高，是目前國內(nèi)研制的工藝性能好，使用面廣，具有較廣應(yīng)用前景的新鋼種之一。

HM3（3Cr3Mo3VNb）模具鋼是參照國外H10鋼和3Cr3Mo系熱作模具鋼，結(jié)合我國資源情況研制而成的新型高強(qiáng)韌性熱鍛模具鋼。HM3模具鋼其特點(diǎn)是在碳含量較低的情況下加入微量元素Nb，使鋼具有更高的耐回火性、熱強(qiáng)性，有明顯的回火二次硬化效果。HM3鋼模具壽命比3Cr2W8V鋼、5CrNiMo鋼及4Cr5W2VSi鋼等模具提高2～10倍，可以有效地克服模具因熱磨損、熱疲勞、熱裂等引起的早期失效。

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