熱鍛模具鋼的熱處理

高熱穩(wěn)定性熱鍛模具鋼5Cr2NiMoVSi的熱處理

摘要：5Cr2NiMoVSi鋼是近年來我國研制出的高熱穩(wěn)定性熱鍛模具鋼。雖然尚未納入GB/T1299-2000《合金工具鋼》國家標準，但已在實際生產(chǎn)中應(yīng)用多年，效果亦很好。是值得試用推廣的熱鍛模具新鋼種。

關(guān)鍵詞：5Cr2NiMoVSi鋼；高熱穩(wěn)定性；高韌性；高壽命

5Cr2NiMoVSi鋼是在5CrNiMo和4Cr5MoSiV(H11)鋼的基礎(chǔ)上研制的新鋼種。強度高于5CrNiMo鋼而稍低于4Cr5MoSiV(H11)鋼；沖擊韌度高于5CrNiMo鋼和4Cr5MoSiv(H11)鋼；淬透性接近5CrNiMo鋼。加熱時奧氏體晶粒長大傾向小，熱處理溫度范圍較寬，有利于大尺寸模塊長時間加熱保溫。特別是，鋼的熱穩(wěn)定性高于5CrNiMo鋼，接近于4Cr5MoSiv(H11)鋼。因此特別適合于與鍛件接觸時間較長因而模具工作面溫升較高的壓力機鍛模，和模鍛錘鍛模。

雖然5Cr2NiMoVSi鋼未納入GBT1299-2000《合金工具鋼》國家標準，但已在實際生產(chǎn)中應(yīng)用多年，效果亦好。是值得試用推廣的熱鍛模具新鋼種。

熱作模具鋼-熱作模具鋼是如何分類的呢？

（2）中小熱鍛模具鋼：中小熱鍛模具鋼的表面溫度可達600℃以 上，5CrMnMo和5CrNiMo的高溫性能顯然不能滿足要求。 3Cr2W8V鋼的高溫強度較高，但靭性及熱疲勞性能較差。為此，國 內(nèi)較早開發(fā)了 2Cr3Mo3VNb (代號HM3)、4&3Mo3W2V (代號 HM1)、4Cr3Mo3W4VNb(代號 GR)、3Cr3Mo3VNb、4Cr3Mo2MnVB (代號ER8)等3%Cr-3%Mo和3%Cr-2%Mo型的中碳鉻系高強度 熱作模具鋼，其中3Cr3Mo3VNb是根據(jù)形成合金碳化合物所需的 碳量對2Cr3Mo3VNb做進一步成分調(diào)整而來的。

熱鍛不銹鋼用什么模具鋼

可以使用5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、7Mn10Cr8Ni10Mo3V2鋼，1150～1180℃固溶處理和700℃時效后，硬度為45～46HRC，800℃時效硬度仍達42HRC左右，使用溫度達700～800℃。

7Mn15Cr2Al3V2Wmo（T23152）(7Mn15無磁模具鋼)鋼，也可用來制作700～800℃下使用的熱作模具。其熱處理工藝為1180℃加熱水淬，700℃回火空冷。

也可以使用鋼結(jié)硬質(zhì)合金：用硬質(zhì)合金作模具材料，硬度和耐磨性比較理想，但韌性差，加工困難。而鋼結(jié)硬質(zhì)合金卻可取長補短。鋼結(jié)硬質(zhì)合金是一種新型的模具材料，是以一種或幾種碳化物(碳化鈦、碳化鎢)為硬質(zhì)相，以合金鋼(如高速鋼、鉻鉬鋼)粉末為粘結(jié)劑，經(jīng)配料、混料、壓制、燒結(jié)而成的粉末冶金材料。其性能介于鋼與硬質(zhì)合金之間。它既有高的強度、韌性又可進行各種機械加工及熱加工，并具有硬質(zhì)合金的高硬度(經(jīng)淬火、回火后可達(68～73)HRC、高耐磨性，因此，極適于制造各種模具。但由于硬質(zhì)合金和鋼結(jié)硬質(zhì)合金價格貴，且又韌性差，因此宜用鑲嵌件形式在模具中出現(xiàn)，以提高模具的使用壽命、節(jié)約材料、降低成本。

常用的鋼結(jié)硬質(zhì)合金牌號有GT35、TLW50、TLMW50、GW50和DT等。熱鍛不銹鋼用HMAX模具鋼。

HMAX是一種冷熱兩用基體鋼，基體純凈、 退火組織均勻、各個方向都具有優(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。世望實業(yè)（上海）有限公司。

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， 高負荷沖切模具、 搓絲模具等；也適用于耐磨性要求特高的增強型塑料和壓塑模具；高溫耐磨性要求很高的熱擠壓模具等。熱鍛不銹鋼用什么模具材料？

熱鍛模具材料比如我司熱銷的GR鋼，HD鋼等，都可以用于熱鍛不銹鋼，還要配合合理的熱處理工藝和溫度，才能發(fā)揮模具材料最佳用途?？梢运阉魃虾Ｖ薪腹煞?，專業(yè)的熱鍛模具材料供應(yīng)商。我們有專業(yè)的工程師為您解答選材方面的任何疑問。

熱作模具鋼有什么性能要求？

熱作模具鋼是指適宜于制作對金屬進行熱變形加工的模具用的合金工具鋼，如熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄模、熱鐓模等。由于熱作模具長時間處于高溫高壓條件下工作，因此，要求模具材料具有高的強度、硬度及熱穩(wěn)定性，特別是應(yīng)有高熱強性、熱疲勞性、韌性和耐磨性。

熱作模具在工作時承受著很大的沖擊力，模腔和高溫金屬接觸，反復(fù)地加熱和冷卻，其使用條件極其惡劣。為了滿足熱作模具的使用要求，熱作模具鋼應(yīng)具備下列基本特性：

(1)較高的高溫強度和良好的韌性。熱作模具，尤其是熱鍛模，工作時承受很大的沖擊力，而且沖擊頻率很高，如果模具沒有高的強度和良好的韌性，就容易開裂。

(2)良好的耐磨性能，由于熱作模具丁作時除受到毛坯變形時產(chǎn)生摩擦磨損之外，還受到高溫氧化腐蝕和氧化鐵屑的研磨，所以需要熱作模具鋼有較高的硬度和抗黏附性。

(3)高的熱穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性是指鋼材在高溫下可長時間保持其常溫力學(xué)性能的能力。熱作模具工作時，接觸的是熾熱的金屬，甚至是液態(tài)金屬，所以模具表面溫度很高，一般為400～700℃。這就要求熱作模具鋼在高溫下不發(fā)生熱化，具有高的熱穩(wěn)定性，否則模具就會發(fā)生塑性變形，造成堆塌而失效。

(4)優(yōu)良的耐熱疲勞性，熱作模具的工作特點是反復(fù)受熱受冷，模具一時受熱膨脹，一時又冷卻收縮，形成很大的熱應(yīng)力，而且這種熱應(yīng)力是方向相反，交替產(chǎn)生的。在反復(fù)熱應(yīng)力作用下，模具表面會形成網(wǎng)狀裂紋(龜裂)，這種現(xiàn)象稱為熱疲勞，模具因熱疲勞而過早地斷裂，是熱作模具失效的主要原因之一。所以熱作模具鋼必須要有良好的熱疲勞性。

(5)高淬透性。熱作模具一般尺寸比較大，熱鍛模尤其是這樣，為了使整個模具截面的力學(xué)性能均勻，這就要求熱作模具鋼有高的淬透性能。

(6)良好的導(dǎo)熱性。為了使模具不致積熱過多，導(dǎo)致力學(xué)性能下降，要盡可能降低模面溫度，減小模具內(nèi)部的溫差，這就要求熱作模具鋼要有良好的導(dǎo)熱件能。

(7)良好的成形加工工藝性能，以滿足加工成形的需要。