热锻模具钢的作业状况是反复受热和冷却

热锻模具钢热作模具钢包含锤锻模、热挤压模和压铸模三类。如前所述.热作模具作业条件的主要特点是与热态金属相触摸、这是与冷作模具作业条件的主要差异。

因此会带来以下两方面的问题:

(l)模腔表层金属受热。一般锤锻模作业时.其模腔外表温度可达300~400℃以上热挤压模可达500一800℃以上;压铸模模腔温度与压铸资料品种及浇注温度有关。如压铸黑色金属时模腔温度可达1000℃以上。这样高的运用温度会使模腔外表硬度和强度明显降低，在运用中易产生打垛。为此.对热模具钢的根本运用性能要求是热塑变抗力高，包含高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力，实际上反映了钢的高回火稳定性。由此便可以找到热模具钢合金化的一种途径，即参加Cr、W、Si.等合金元素可以提高钢的回火稳定性。 

(2)模腔表层金属产生热疲惫(龟裂)。热模的作业特点是具有间歇性.每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的外表。

因此.热模的作业状况是反复受热和冷却，从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩，即反复承受拉压应力效果.其结果引起模腔外表呈现龟裂，称为热疲惫现象，由此，对热模具钢提出了二个根本运用性能要求.即具有高的热疲惫抗力。

热作模具钢厂从总体上看，压铸模用钢的运用性能要求与热挤压模用钢附近，即以要求高的回火稳定性与高的热疲惫抗力为主。所以一般所选用的钢种大体上与热挤模用钢相同.如常选用4CrW2Si.和3Cr2W8V等钢。但又有所不同如对熔点较低Zn合金压铸模.可选用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;对Al和Mg合金压铸模，可选用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等对Cu合金压铸模.多选用3Cr2W8V钢。 随着黑色金属压铸工艺的使用，多选用高熔点的铝合金和镍合金.或者对3Cr2W8V钢进行Cr-Al-SI三元共渗，用以制作黑色金属压铸模。国内外还正在实验选用高强度的铜合金作黑色金属的压铸模资料。

大截面热锻模具钢

为补偿5CrMnMo和5CrNiMo在较大截面和较高温度时热稳定性、热疲惫性及淬透性不行的缺点，内开发了45Cr2NiMoVSi(简称45Cr2)、5Cr2NiMoVSi(简称5Cr2)、3Cr2MoWVNi、3Cr2MoVNi(代号B2)等大截面热锻模具钢。与5CrNiMo比较，45Cr2和5Cr2中既含有较高的Cr和Mo，又参加了少量的V，使CCT曲线上的高温改变区上移，低温改变区明显右移，提高了钢的淬透性。截面尺度在500*500mm以下的模具经970-990℃淬火，650~680℃回火后，硬度可达HRC36-44。45Cr2和5Cr2还具有二次硬化才能，它们的高温强度较5CrNiMo钢高50，热稳定性高出100~150℃，冲击韧性则适当。另外，钢的热磨损性、热疲惫性及抗热裂纹扩展的才能也强于5CrNiMo。这二种钢用于12000t以下机械压力机模具及16t以下模锻模具，模具的运用寿命是5CrNiMo钢制作的同种模具寿命的数倍。

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