热作模具钢系列已纳入国家标准《GB/T1299-2000合金工具钢》,按主要化学成分可分为W系,Cr-Mo系,Cr-W-Mo系等类型。 3Cr2W8V(H21)钢,具有高热强性、高热稳定性、良好的耐磨性和工艺性能,工作温度达到650℃。缺点:碳化物偏析严重,塑性、韧性、导热性、抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能较差。我国20世纪50年代从前苏联引进,使用寿命不长,且合金度高,成本高,目前国外已基本淘汰。我国由于受钢种和技术上的限制,目前,仍在大批生产和使用。
4Cr5MoSiV(H11)及4Cr5MoSiV1(H13)钢高淬透性和淬硬性、高韧性、高热强性和耐磨性,使用温度590钢中碳化物细小分布均匀,抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能好,冷热加工性能好。H13钢(H11钢的改进型)是目前国内热镦锻钢、冷镦模套的主要材料,也是通用性强的热作模具钢,是代替3Cr2W8V钢的理想钢材,寿命可提高2-3倍。
模锻离不开锻模。锻造模具是模锻件生产过程中必不可少的工艺装备,起着举足轻重的作用。模具质量的高低、寿命的长短,直接影响到模锻件产品的质量、生产效率以及产品在市场上的竟争能力。所以,追求锻造模具质量与使用寿命的不断提高,是每一个模锻生产企业和锻造工作者永恒的主题。
热锻模具钢相对于碳素钢和一般低合金结构钢而言,高强度的合金结构钢无论是冷变形还是热变形,其变形抗力都要大一些,而许多耐酸碱的不锈钢其变形抗力就要大的多,但变形抗力更大的材质莫过于被广泛用在航空发动机内部的钛合金和高温合金。由于这类材料在高温工作状态下的飞机发动机内部,其本身就被要求有足够的高温强度,因此要将它们热模锻成型就对模具有着更高的要求了。这类模具钢材质要有高的热强性、红硬性、耐磨性和高的热稳定性,还要有良好的冲击韧性和耐冷热疲劳性能,只有这样,才能极大限度的满足难变形材料锻模模具的性能要求。
热作模具钢利用锻造形变淬火,所产生的强化组织结构在高温回火,及最终热处理的淬火及回火过程中保留下来,使钢的热应性,耐冲击韧性,强度极限,屈服极限,疲劳极限及抗塑性变形能力得到提高。同时降低了钢的缺口敏感性,改善了钢的断裂韧性,使模具使用寿命有了很大的提高。
热锻模具钢