产品特点

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  热作模具钢

  
  热作模具钢对硬度要求适当，侧重于红硬性，导热性，耐磨性。因此含碳量低，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性、红硬性为主。
  
   ■ HOT WORK STEEL热作模具钢

  编号 NO:	近似钢号					用途	Application
  	中国GB	美国AISI	德国DIN	日本JIS	外企 Foreign Enterprise
  1	4Cr5MoSiV1	H13	1.2344	SKD61	ASSAB 8407	铝压铸、挤压模、薄壁塑胶模	For aluminum die casting,pressing mold.pladtic thin wall mold
  2	4Cr5MoSiV	H11	1.2343	SKD6		铝压铸、挤压模、薄壁塑胶模	For aluminum die casting,pressing mold,pladtic thin wall mold
  3	*4Cr5Mo2SiV	H13 Modify	1.2367			铝、镁、钛压模、挤压模，性能明显优于H13	For aluminum,agmesoi,titanium press mold,press-ing mold, pressing mold
  4	*3Cr3Mo3V	H10 Modify	1.2365	SKD7		热稳定性高，铜挤压模	For Cu press mold,better heating staability
  5	3Cr2W8V	H21	1.2581	SKD5		热稳定性高，冷热交变较缓的热作工具及锻模	For hotwork tool and forging mold,good heating stability
  6	4Cr5MoV1Si	H13 Modify	1.2344		ASSAB 8407	锤锻模块用钢，耐磨好	For forging mold,good wear-resistin
  7	5CrNiMo	L6	1.2713	SKT4		大中型锤模块用钢	For mid-large size of forging mold

  
  

  编号 NO:	热作模具钢化学成份(% ) Chemical composition											退火状态 硬度≤ Annealed  Hardness	热处理温度(℃) Heal treatment temp		回火硬度 HRC Secondary hardness
  	C	Si	Mn	P≤	S≤	Cr	W	Mo	V				淬火  Hardening	回火 Tempering
  1	0.39	1.10	0.30	0.028	0.020	5.10	0.30	1.55	0.90			235	1020	530-560	54-27
  2	0.39	1.10	0.30	0.028	0.020	5.10	0.30	1.35	0.40			235	1020	530-560	54-47
  3	0.38	0.50	0.30	0.018	0.012	5.10	0.50	1.80	0.80			235	1020	530-560	52-53
  4	0.32	0.35	0.30	0.028	0.020	3.00		2.80	0.55			235	1020	530-560	52-53
  5	0.35	0.35	0.30	0.030	0.030	2.50	8.00		0.30			241	1100-1150	580	50
  6	0.39	1.00	0.40	0.030	0.020	5.20	1.70	1.40	0.90			241	1100-1150	590-630	53-47
  7	0.55	0.35	0.65	0.030	0.030	0.65		1.20	$0.10			235	预硬840	预硬500	40-45

  
  

  热作模具的工作条件

  热作模具钢包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。如前所述．热作模具工作条件的主要特点是与热态金属相接触、这是与冷作模具工作条件的主要区别。因此会带来以下两方面的问题：
  （l）模腔表层金属受热。通常锤锻模工作时．其模腔表面温度可达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材料种类及浇注温度有关。如压铸黑色金属时模腔温度可达1000℃以上。这样高的使用温度会使模腔表面硬度和强度显著降低，在使用中易发生打垛。为此．对热模具钢的基本使用性能要求是热塑变抗力高，包括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第一种途径，即加入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劳（龟裂）。热模的工作特点是具有间歇性．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表面。因此．热模的工作状态是反复受热和冷却，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作用．其结果引起模腔表面出现龟裂，称为热疲劳现象，由此，对热模具钢提出了第二个基本使用性能要求．即具有高的热疲劳抗力。一般说来，影响钢的热疲劳抗力的因素主要有： ①钢的导热性。钢的导热性高，可使模具表层金属受热程度降低，从而减小钢的热疲劳倾向性。一般认为钢的导热性与合碳量有关，含碳量高时导热性低，所以热作模具钢不宜采用高碳钢。在生产中通常采用中碳钢（C0.3%5～0.6%）合碳量过低．会导致钢的硬度和强度下降．也是不利的。 ②钢的临界点影响。通常钢的临界点（Acl）越高．钢的热疲劳倾向性越低。因此．一般通过加入合金元素Cr、W、Si、引来提高钢的临界点。从而提高钢的热疲劳抗力。
  
  

  常用热作模具用钢

  （1）锤锻模用钢

  一般说来，锤锻模用钢有两个问题比较突出一是工作时受冲击负荷作用．故对钢的力学性能要求较高，特别是对塑变抗力及韧性要求较高；二是锤锻模的截面尺寸较大（<400mm）故对钢的淬透性要求较高，以保证整个模具组织和性能均匀。 常用锤锻楼用钢有5CrNiMo、 5CrMnMo、 5CrNiW、 5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同类型的锤眼模应选用不同的材料。对特大型或大型的锤锻模以5CrNiMo为好．也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。对中小型的锤锻模通常选用5CrMnMO钢。
  

  （2）热挤压模用钢

  热挤压模的工作特点是加载速度较慢，因此，模腔受热温度较高，通常可达500一800℃。对这类钢的使用性能要求应以高的高温强度(即高的回火稳定性）和高的耐热疲劳性能为主。对ak及淬透性的要求可适当放低。一般的热挤压模尺寸较小，常小于 70～90 mm。 常用的热挤压模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等热作模具钢。其中4CrW2Si，既可做冷作模具钢，又可做热作模具钢。由于用途不同，可采用不同热处理方法。作冷模时采用较低的淬火温度（870—900℃）及低温或中温回火处理；作热模时则采用较高的淬火温度（一般为950一1000℃）及高温回火处理。
  

  （3）压铸模用钢

  从总体上看，压铸模用钢的使用性能要求与热挤压模用钢相近，即以要求高的回火稳定性与高的热疲劳抗力为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤模用钢相同．如常采用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．多采用3Cr2W8V钢。 近年来．随着黑色金属压铸工艺的应用，多采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，用以制造黑色金属压铸模。最近国内外还正在试验采用高强度的铜合金作黑色金属的压铸模材料。
   
  
  

  主要钢种：

  工具钢除了具有上述使用性能外，还应具有良好的工艺性能。
  ⑴ 加工性
  工具钢应具有良好的热压力加工性能和机械加工性能，才能保证工具的制造和使用。钢的加工性取决于化学成分、组织的质量。
  ⑵ 淬火温度范围
  工具钢的淬火温度应足够宽，以减少过热的可能性。
  ⑶ 淬硬性和淬透性
  淬硬性是钢在淬火后所能达到最高硬度的性能。淬硬性主要与钢的化学成分特别是碳含量有关，碳含量越高，则钢的淬硬性越高。
  淬透性表示钢在淬火后从表面到内部的硬度分布状况。淬透性的高低与钢的化学成分、纯洁度、晶粒度有关。
  根据用于制造不同的工具，对这两种性能各有一定的要求。
  ⑷ 脱碳敏感性
  工具表面发生脱碳，将使表面层硬度降低，因此要求工钢的脱碳敏感性低。在相同的加条件下，钢的脱碳敏感性取决于其化学成分。
  ⑸ 热处理变形性
  工具在热处理时，要求其尺寸和外形稳定。
  ⑹ 耐削性
  对很制造刀具和量具用钢。要求具有良好的磨削性。钢的磨削性与其化学成分有关，特别是钒含量，如果钒质量分数不小于0.50%则磨削性变坏。