今天給各位分享熱作模具鋼組合模的知識，其中也會對更好的熱作模具鋼進(jìn)行解釋，現(xiàn)在開始吧！

熱作模具鋼都有哪些分類特點？

熱作模具鋼成分特點：

1、含碳量

一般為中碳，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3%～0.6%。保證材料具有較高的強度和硬度，較高的淬透性以及較好的望性、韌性。

2、合金元素

加入的合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V等合金元素。其中Cr、Mn、Si、Ni合金元素的作用是強化鐵素體和提高淬透性。W、Mo合金元素是為了防止回火脆性，Cr、W、Si合金元素能提高相變溫度，使模具在交替受熱與冷卻過程中不致發(fā)生相變而發(fā)生較大的容積變化，從而提高其抗熱疲勞的能力。另外，W、Mo、V等在回火時以碳化物形式析出而產(chǎn)生二次硬化，使熱作模具鋼在較高溫度下仍保持相當(dāng)高的硬度，這是熱作模具鋼正常工作的重要條件之一，Cr、Si能提高鋼的抗氧化性。

熱作模具鋼分類：

熱作模具鋼的分類方法很多，可以根據(jù)合金元素含量及熱處理后的性能分類，可以按用途分，也可以按合金元素分類。

(1)按用途可分為熱鍛模用鋼、熱擠壓模用鋼、壓鑄模用鋼，熱沖裁模用鋼。

(2)按耐熱性可分為低耐熱鋼（350～370℃）、中耐熱鋼（550～600℃）、高耐熱鋼。

(3)按特有性能分為高韌性熱作模具鋼、高熱強熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼。

(4)按合金元素分類可分為低合金熱作模具鋼（鎢系、鉻系和鉬系）、中合金熱作模具鋼和高合金熱作模具鋼（鎢鉬系和鉻鉬系）；或分為鎢系熱模鋼、鉻系熱模鋼及鉻鎢鉬系熱模鋼。鉻鎢系高合金熱作模具鋼的高溫強度及熱穩(wěn)定性不及鎢鉬系，而冷熱疲勞抗力及韌性比鎢鉬系高。

熱作模具鋼是指適宜于制作對金屬進(jìn)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。

熱作模具鋼的種類有哪些？

熱作模具鋼的種類以及其分法的不同而有差異。常用的分類方法有四種：種分類方法是以其所制造的模具用途來分類，熱作模具鋼可分為錘鍛模具鋼、熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼、熱沖裁模具鋼和精鍛模具鋼以及壓鑄模具鋼；第二種分類方法是以其所表現(xiàn)出的特有性能分類，熱作模具鋼可分為高韌性熱作模具鋼、高熱強熱作模具鋼、高耐磨熱作模具鋼和特高熱強熱作模具鋼；第三種分類方法是以其成分中的主要元素來分類，熱作模具鋼可分為鉻系熱作模具鋼、鎢系熱作模具鋼和鉬系熱作模具鋼；第四種分類方法是以其所含合金元素的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）多少來分類，熱作模具鋼以其所含合金元素總量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的多少可分為低合金熱作模具鋼、中合金熱作模具鋼、高合金熱作模具鋼。

熱作模具鋼各種分類方法及對應(yīng)鋼種：

① 按用途：錘鍛模具鋼

按性能：高韌性模具鋼

按合金元素含量：低合金熱作模具鋼

鋼種：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV

②按用途：熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼和精鍛模具鋼

按性能：高熱強模具鋼

按合金元素含量：中合金熱作模具鋼

鋼種：3Cr3Mo3W2V、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV、4Cr3Mo3SiV

③按用途：熱頂鍛模具鋼、熱擠壓模具鋼和精鍛模具鋼

按性能：特高熱強模具鋼

按合金元素含量：高合金熱作模具鋼

鋼種：3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、7Mn15Cr2Al3V2WMo

④按用途：壓鑄模具鋼

按性能：高熱強模具鋼

按合金元素含量：中合金熱作模具鋼

鋼種：4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV、3Cr2W8V、4Cr5Mo2MnVSi、4Cr3Mo2MnVNbB

⑤按用途：熱沖裁模具鋼

按性能：高耐磨模具鋼

按合金元素含量：低合金高碳熱作模具鋼

鋼種：8Cr3

常用的熱作模具鋼種類：

① 低合金熱作模具鋼：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi、8Cr3、3Cr2MoVNi、5CrNiMoV

② 中合金熱作模具鋼：4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、4Cr3Mo3SiV、4Cr2NiMoVSi、3Cr2MoWVNi、3Cr3Mo2MnV、4Cr3Mo2MnVB、4Cr5MoWVSi、4Cr3Mo2NiVNb、4Cr3Mo2NiVNbB、4Cr5Mo2MnVSi、3Cr3Mo2WV、4Cr3Mo3VCo、4Cr5MoSiWV、4Cr5Mo2SiV、4Cr5MoSiV、4Cr3W2Co2Mo、4Cr5MoSiV1、4Cr5MoV、4Cr5Mo3V、3Cr3Mo3V、3Cr3Mo3Co3V、4Cr3Mo5V1、4Cr3Mo2V、3Cr2W5V、3Cr3Mo3W2V

③ 高合金熱作模具鋼：3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、5Cr4W2Mo2SiV、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、5Cr4W3Mo2VNb、5Cr4W3Mo2VSi、6Cr4W6MoAl-SiVNiNb、6Cr4Mo3Ni2WV、4Cr3Mo2W4VTiNb、5Cr4W4MoVNb、5Cr4Mo3W2V、6W5Mo4Cr4VNbTi、4Cr5Mo2NiVSiRE、4Cr5W3Mo2SiV、8Mn15Cr18、4Cr4W4V2Mo、4Cr13Ni4Mo、7Mn15Cr2Al3V2WMo

比較熱作模具鋼和冷作模具鋼合金化和熱處理的特點，分析合金元素作用的異同

一、冷作模具鋼

冷作模具鋼包括制造沖截用的模具（落料沖孔模、修邊模、沖頭、剪刀）、冷鐓模和冷擠壓模、壓彎模及拉絲模等

1.冷作模具鋼的工作條件及性能要求

冷作模具鋼在工作時．由于被加工材料的變形抗力比較大，模具的工作部分承受很大的壓力、彎曲力、沖擊力及摩擦力。因此，冷作模具的正常報廢原因一般是磨損．也有因斷裂、崩力和變形超差而提前失效的。

冷作模具鋼與刃具鋼相比．有很多共同點。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗彎強度和足夠的韌性，以保證沖壓過程的順利進(jìn)行、其不同之處在于模具外形及加I工藝復(fù)雜．而且摩擦面積大．磨損可能性大．所以修磨起來困難。因此要求具有更高的耐磨化模具工作時承受沖壓力大．又由于外形復(fù)雜易于產(chǎn)生應(yīng)力集中，所以要求具有較高的韌性；模具尺寸大、外形復(fù)雜．所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性?？傊渥髂＞咪撛诖阃感?、耐磨性與韌性等方面的要求要較刃具鋼高一些．而在紅硬性方面卻要求較低或基本上沒要求（由于是冷態(tài)成形），所以也相應(yīng)形成了一些適于做冷作模具用的鋼種，例如，發(fā)展了高耐磨、微變形冷作模具用鋼及高韌性冷作模具用鋼等。下面結(jié)合有關(guān)鋼種選用進(jìn)一步說明。

2.鋼種選擇

通常接冷作模具的使用條件，可以將鋼種選擇分為以下四種情況：

（1）尺寸小、外形簡單、輕負(fù)荷的冷作模具。例如．小沖頭，剪落鋼板的剪刀等可選用T7A、 T8A、T10A、T12A等碳素工具鋼制造。這類鋼的優(yōu)點是；可加工性好、價格便宜、來源輕易。但其缺點是：淬透性低、耐磨性差、淬火變形大。因此，只適于制造一些尺寸小、外形簡單、輕負(fù)荷的工具以及要求硬化層不深并保持高韌性的冷像模等。

（2）尺寸大、外形復(fù)雜、輕負(fù)荷的冷作模具。常用的鋼種有9SiCr、CrWMn、GCr15及 9Mn2V等低合金刃具鋼。這些鋼在油中的淬透直徑大體上可達(dá)40mm以上。其中9Mn2V鋼是我國近年來發(fā)展的一種不含Cr的冷作模具用鋼．可代替或部分代替含Cr的鋼。

9Mn2V鋼的碳化物不均勻性和淬火開裂傾向性比CrWMn鋼小、脫碳傾向性比9SiCr鋼小，而淬透性比碳素工具鋼大．其價格只比后者高約30％因此是一個值得推廣使用的鋼種。

但9Mn2V鋼也存在一些缺點如沖擊韌性不高，在生產(chǎn)使用中發(fā)現(xiàn)有碎裂現(xiàn)象．另外回火穩(wěn)定性較差，回火溫度一般不超過180℃在200℃回火時抗彎強度及韌性開始出現(xiàn)低值。

9Mn2V鋼可在硝鹽、熱油等冷卻能力較為緩和的淬火介質(zhì)中淬火。對于一些變形要求嚴(yán)格而硬度要求又不很高的模具，可采用奧氏體等溫淬火。

（3）尺寸大、外形復(fù)雜重負(fù)荷的冷作模具。須采用中合金或高合金鋼．如Cr12Mo、 Crl2MoV、 Cr6WV Cr4W2MoV等，另外也有選用高速鋼的。

近年來用高速鋼做冷作模具的傾向巴日趨增大、但應(yīng)指出，此時已不再是利用高速鋼所特有的紅硬性優(yōu)點．而用它的高淬透性和高耐磨性。為此．在熱處理工藝上也應(yīng)有所區(qū)別。

選用高速鋼做冷模具時．應(yīng)采用低溫淬火．以進(jìn)步韌性。例如 W18Cr4V鋼做刃具時常用的淬火溫度為1280-1290℃。而做冷作模具時，則應(yīng)采用1190℃的低溫淬火。又如 W6Mo5Cr4V2鋼．采用低溫淬火后可使壽命大大進(jìn)步、特別是明顯減少了折損率。

〔4)受沖擊負(fù)荷且刀間單薄的冷作模具。如上所述．前三類冷作模具用鋼的使用性能要求均以高耐磨性為主為此均采用高碳過共析鋼乃至榮氏體鋼。而對有的冷作模具加切邊樓、沖裁模等．其對口單?。褂脮r又受沖擊負(fù)荷作用則應(yīng)以要求高的沖擊韌性為主。為了解決這一矛盾．可采取以下措施．①降低合碳量．采用亞共折鋼．以避免由于一次及二次碳化物而引起鋼的韌性下降；②加進(jìn)Si．、Cr等合金元素．以進(jìn)步鋼的回火穩(wěn)定性和回火溫度（240一270℃回火）這樣有利于充分消除淬火應(yīng)力使嘰進(jìn)步．而又不致降低硬度；②加進(jìn)W等形成難熔碳化物的元素以細(xì)化晶粒、進(jìn)步韌性。常用的高韌性冷作模具用鋼有6SiCr、4CrW2Si；、5CrW2Si等。

3.充分發(fā)揮冷作模具鋼性能潛力的途徑

在用Cr12型鋼或高速鋼做冷作模具時，一個很突出的題目是鋼的脆性大．使用中易開裂。為此，必須用充分鍛打的方法細(xì)化碳化物．除此之外應(yīng)發(fā)展新鋼種。發(fā)展新鋼種的著眼點，應(yīng)是降低鋼的含碳量及碳化物形成元素的數(shù)目。

Cr4W2MoV 鋼具有高硬巨、高耐磨性和淬透性好等優(yōu)點．并具有較好的回火穩(wěn)定性及綜協(xié)力學(xué)性能．用干制造硅鋼片沖模等．可使壽命比Cr12MoV鋼進(jìn)步1～3倍以上但此鋼鑄造溫區(qū)范圍較窄，鑄造河縣開裂．應(yīng)嚴(yán)格控制鑄造溫度和操縱規(guī)認(rèn)Cr2Mn2SiWMoV鋼淬火溫度低、淬火變形小、淬透性高．有空淬微變形模具鋼之稱7W7Cr4MoV鋼可代W18Cr4V和Cr12MoV鋼．其特點是鋼的碳化物不均勻性和韌性得到很大的改善。

二、熱作模具鋼

1.熱作模具的工作條件

熱作模具包括錘鍛模、熱擠壓模和壓鑄模三類。如前所述．熱作模具工作條件的主要特點是與熱態(tài)金屬相接觸、這是與冷作模具工作條件的主要區(qū)別。因此會帶來以下兩方面的題目：

（l）模腔表層金屬受熱。通常錘鍛模工作時．其模腔表面溫度可達(dá)300～400℃以上熱擠壓模可達(dá)500一800℃以上；壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關(guān)。如壓鑄玄色金屬時模腔溫度可達(dá)1000℃以上。這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強度明顯降低，在使用中易發(fā)生打垛。為此．對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高，包括高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力，實際上反映了鋼的高回火穩(wěn)定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的種途徑，即加進(jìn)Cr、W、Si．等合金元素可以進(jìn)步鋼的回火穩(wěn)定性。

（2）模腔表層金屬產(chǎn)生熱疲憊（龜裂）。熱模的工作特點是具有間歇性．每次使熱態(tài)金屬成形后都要用水、油、空氣等介質(zhì)冷卻模腔的表面。因此．熱模的工作狀態(tài)是反復(fù)受熱和冷卻，從而使模腔表層金屬產(chǎn)生反復(fù)的熱脹冷縮，即反復(fù)承受拉壓應(yīng)力作用．其結(jié)果引起模腔表面出現(xiàn)龜裂，稱為熱疲憊現(xiàn)象，由此，對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求．即具有高的熱疲憊抗力。一般說來，影響鋼的熱疲憊抗力的因素主要有：

①鋼的導(dǎo)熱性。鋼的導(dǎo)熱性高，可使模具表層金屬受熱程度降低，從而減小鋼的熱疲憊傾向性。一般以為鋼的導(dǎo)熱性與合碳量有關(guān)，含碳量高時導(dǎo)熱性低，所以熱作模具鋼不宜采用高碳鋼。在生產(chǎn)中通常采用中碳鋼（C0.3%5～0.6%）合碳量過低．會導(dǎo)致鋼的硬度和強度下降．也是不利的。

②鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點（Acl）越高．鋼的熱疲憊傾向性越低。因此．一般通過加進(jìn)合金元素Cr、W、Si、引來進(jìn)步鋼的臨界點。從而進(jìn)步鋼的熱疲憊抗力。

2.常用熱作模具用鋼

（1）錘鍛模用鋼。一般說來，錘鍛模用鋼有兩個題目比較突出一是工作時受沖擊負(fù)荷作用．故對鋼的力學(xué)性能要求較高，特別是對塑變抗力及韌性要求較高；二是錘鍛模的截面尺寸較大（400mm）故對鋼的淬透性要求較高，以保證整個模具組織和性能均勻。

常用錘鍛樓用鋼有5CrNiMo、 5CrMnMo、 5CrNiW、 5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同類型的錘眼模應(yīng)選用不同的材料。對特大型或大型的錘鍛模以5CrNiMo為好．也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。對中小型的錘鍛模通常選用5CrMnMO鋼。

（2）熱擠壓模用鋼，熱擠壓模的工作特點是加載速度較慢，因此，模腔受熱溫度較高，通?？蛇_(dá)500一800℃。對這類鋼的使用性能要求應(yīng)以高的高溫強度(即高的回火穩(wěn)定性）和高的耐熱疲憊性能為主。對ak及淬透性的要求可適當(dāng)放低。一般的熱擠壓模尺寸較小，常小于 70～90 mm。

常用的熱擠壓模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5％Cr型等熱作模具鋼．其化學(xué)成分如表4.16所示。

其中4CrW2Si．既可做冷作模具鋼，又可做熱作模具鋼．由于用途不同，可采用不同熱處理方法。作冷模時采用較低的淬火溫度（870—900℃）及低溫或中溫回火處理；作熱模時則采用較高的淬火溫度（一般為950一1000℃）及高溫回火處理。

（3）壓鑄模用鋼。從總體上看，壓鑄模用鋼的使用性能要求與熱擠壓模用鋼相近，即以要求高的回火穩(wěn)定性與高的熱疲憊抗力為主。所以通常所選用的鋼種大體上與熱擠模用鋼相同．如常采用4CrW2Si．和3Cr2W8V等鋼。但又有所不同如對熔點較低Zn合金壓鑄模．可選用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等；對Al和Mg合金壓鑄模，可選用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等對Cu合金壓鑄模．多采用3Cr2W8V鋼。

近年來．隨著玄色金屬壓鑄工藝的應(yīng)用，多采用高熔點的鋁合金和鎳合金．或者對3Cr2W8V鋼進(jìn)行Cr-Al-SI三元共滲，用以制造玄色金屬壓鑄模。更近國內(nèi)外還正在試驗采用高強度的銅合金作玄色金屬的壓鑄模材料。

請教下HD(4Cr3Mo2NiVNbB)模具鋼的詳細(xì)熱處理方法，此材料是用來做熱鍛三通用的，謝謝！

熱作模具鋼4Cr3Mo2NiVNbB（代號HD）鋼等。耐腐蝕鋼、熱作模具鋼、塑膠模具鋼HD鋼較一般中碳3％Cr～2％Mo或3％Cr～3％Mo型熱作模具鋼又增加了1％左右的

Ni，進(jìn)一步提高了鋼的韌性和塑性。在相同硬度（HRC43）下，其斷裂韌性比3Cr2W8V鋼高30％。用HD鋼制造的銅合金管材擠壓底模和穿孔針的使用壽命較3Cr2W8V鋼提高一倍左右，并在軸承環(huán)熱擠沖頭和凹模、汽門擠壓底模上也有成功應(yīng)用的例子。用Y4鋼制造銅合金擠壓模底模和穿孔針頂頭，模具的使用壽命也比3Cr2W8V鋼制造的模具穩(wěn)定地提高一倍以上。

鋁型材熱擠壓模平模和組合模對韌性的要求較高，4Cr5MoV1Si是的模具材料，已被大量推廣應(yīng)用。

高溫玻璃模具鋼玻璃制品模具要求模具材料具有優(yōu)良的抗高溫氧化性能和冷熱疲勞性能，良好的耐芒硝腐蝕性能，足夠高的強度，良好的拋光性能，并要易于脫模。此類模具常用鑄鐵、合金鑄鐵或3Crl3不銹鋼制造，鋼的性能遠(yuǎn)滿足不了實際需要。為此，國內(nèi)開發(fā)了代號為GY的高溫玻璃模具鋼。該鋼是Si-Cr-Mo系預(yù)硬鋼，具有良好的冷熱疲勞性能，優(yōu)異的抗氧化性能，優(yōu)良的抗熱觸性能和較高的玻璃粘附溫度。該鋼在預(yù)硬后（HRC35左右）加工，加工性能良好，尤其適用于制造玻璃熔化或成型溫度較高、表面質(zhì)量要求高的玻璃制品模具。4Cr5Mo2MnVSi（代號Y10鋼），與4Cr3Mo2NiVNB同時研發(fā)、是針對鋁合金壓鑄模具而研制的，與3Cr2W8V鋼相比，該鋼具有抗冷熱疲勞性能好、熱處理變形小、抗鋁溶損性能好等優(yōu)點，模具的使用壽命普遍比3Cr2W8V鋼制造的模具的使用壽命提高一倍以上。該鋼還可用于制造工作溫度在600℃以下的中小熱鍛等模具。

4Cr3Mo2NiVNbB鋼的主要化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)%）

成分

C

SiMnCrMnMoVPS

0.35

0.45≤

0.350.80

1.202.50

3.00 ≤

0.401.80

2.201.00

1.40≤

0.030≤

0.030

相變點Ac1=770℃、Ms=320℃

HM-1:4Cr3Mo3W2V模具鋼材

HM-1鋼屬于一種高熱強性基體鋼，有高的高溫沖擊韌性，較好的抗冷熱疲勞性能。在用于軸承成型凹模時，壽命是5CrMnMo的6-9倍；在用于軸承塔形沖頭時，壽命是3Cr2W8V模具鋼材的4-7倍

HD：4Cr3Mo2NiVNbB模具鋼

HD模具鋼是大冶鋼廠通過調(diào)整合金元素生產(chǎn)的一種新型熱作模具鋼。具有良好的熱強性、熱穩(wěn)定性，高溫沖擊韌性可達(dá)75J/cm2，斷裂韌性比3Cr2W8V模具鋼高23.7%，具有良好的抗熱磨損性能、導(dǎo)熱性和工藝性能。適用于鋼合金或鋼質(zhì)擠壓模具，壓鑄模具，壽命有明顯提高。

熱作模具鋼組合模的介紹就聊到這里吧，感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容。

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原文標(biāo)題：熱作模具鋼組合模（更好的熱作模具鋼）

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