热锻模具钢（热作模具钢）

本篇文章给大家谈谈热锻模具钢，以及热作模具钢对应的知识点，希望对各位有所帮助。

热成型用什么模具钢

硬化型热作模具钢，特点是制作的模具在淬火和低温回火后进行机械加工，此时模具硬度为40HRC上下，加工后使用，在使用中产生二次硬化，硬度可达48HRC上下，而心部组织未发生转变，这样模具同时具有表层所需的高温强度和心部的韧性。另外，机械加工前进行热处理，避免了热处理造成的畸变和表面氧化脱碳。主要用于500～600℃温度范围内的热锻模具。

4Cr3Mo2NiVNbB（HD）钢是专门为适用于热挤压黑色金属和铜合金模具（工作温度达700℃左右）的新型热作模具钢。4Cr3Mo2NiVNbB钢随回火温度的升高，其硬度值比相应的3Cr2W8V钢的硬度值高出越多。在相同的硬度条件下，其断裂韧度KIC比3Cr2W8V钢高50%，在700℃下的高温短时抗拉强度高出70%，冷热疲劳抗力高出一倍，热磨损性能比3Cr2W8V钢高50%。

模具钢的分类

模具大致可分为冷作模具、热作模具和塑料模具3类，用于锻造、冲压、切型、压铸等。由于各种模具用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢，按其所制造模具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。

由于这类用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢的性能要求也不同。

冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。

冷作模具有钢，按其所制造具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。

合金钢分析仪分析用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢，碳质量分数在0.80％以上，铬是这类钢的重要合金元素，其质量分数通常不大于5％。但对于一些耐磨性要求很高，淬火后变形很小模具用钢，最高铬质量分数可达13％，并且为了形成大量碳化物，钢中碳质量分数也很高，最高可达2.0％~2.3％。

冷作模具钢的碳含量较高，其组织大部分属于过共析钢或莱氏体钢。

常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。

[应用场合]：冷作模具用于冷态下（工作温度低于200～300℃）金属的成形加工，如冷冲模、冷挤压模、剪切模等。这类模具承受很大的压力、强烈的摩擦和一定的冲击，因此，要求具有高硬度、耐磨性和足够的韧性。此外，形状复杂、精密、大型的模具还要求具有较高的淬透性和小的热处理变形。

[化学成分]：碳硫分析仪分析冷作模具钢一般具有高的含碳量，wC=1.0％～2.0％，以获得高硬度和高耐磨性。加入合金元素Cr、Mo、W、V等，以提高耐磨性、淬透性和耐回火性。

[常用冷作模具钢]：Cr12型钢包括Cr12、Cr12MoV等，这类钢的淬透性及耐磨性好，热处理变形小，常用于大型冷作模具。其中Cr12MoV钢除耐磨性不及Cr12钢外，强度、韧性都较好，应用最广。尺寸较小的冷作模具可选用低合金冷作模具钢CrWMn等，也可采用刃具钢9CrSi或轴承钢GCr15。

[热处理]：Cr12型钢属于莱氏体钢，加工前应进行反复锻打并退火。Cr12型钢的最终热处理一般为淬火和回火，获回火马氏体、碳化物和残余奥氏体组织，硬度为 60～64HRC。

热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种主要类型，包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。热变形模具在工作中除要承受巨大的机械应力外，还要承受反复受热和冷却的做用，而引起很大的热应力。热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲劳稳定性、导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性能。对于压铸模用钢，还应具有表面层经反复受热和冷却不产生裂纹，以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能。这类钢一般属于中碳合金钢，碳质量分数在0.30％~0.60％，属于亚共析钢，也有一部分钢由于加入较多的合金元素（如钨、钼、钒等）而成为共析或过共析钢。常用的钢类有铬锰钢、铬镍钢、铬钨钢等。

[应用场合]：热作模具用于热态金属的成形式加工，如热锻模、压铸模、热挤压模等。热作模具工作时受到比较高的冲击载荷，同时模腔表面要与炽热金属接触并发生摩擦，局部温度可达500℃以上，并且还要不断反复受热与冷却，常因热疲劳而使模腔表面龟裂，故要求热作模具钢在高温下具有较高的综合力学性能及良好的耐热疲劳性。此外，必须具有足够的淬透性。

[化学成分]：热作模具钢为中碳成分，wC=0.3％～0.6％，以获得综合力学性能；合金分析仪分析合金元素有Cr、Mn、Ni、Mo、W、Si等，其中Cr、Mn、Ni主要作用是提高淬透性；W、Mo提高耐回火性并防止回火脆性；Cr、W、Mo、Si还提高钢的耐热疲劳性。

[常用热作模具钢]：5CrMnMo和5CrNiMo是最常用的热锻模具钢，其中5CrMnMo常用来制造中小型热锻模，5CrNiMo常用于制造大中型热锻模；对于受静压力作用的模具（如压铸模、挤压模等），应选用3Cr2W8V或4Cr5W2VSi钢。

[热处理]：热锻模坯料锻造后需进行退火，以消除锻造应力，降低硬度，利于切削加工；最终热处理为淬火、高温（或中温）回火，回火后获得均匀的回火索氏体或回火马氏体，硬度约为40HRC左右。

塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外，还要求具有良好的工艺性，如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和形状稳定等。一般情况下，注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢；热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。

[性能要求]：塑料模具所受的应力和磨损较小，主要失效形式为模具表面质量下降，因此应具备以下性能：①良好的加工性能，在较高预硬硬度（28～35HRC），便于进行切削加工或电火花加工，易于蚀刻各种图案、文字和符号；②良好的抛光性，模具抛光后表面达到高镜面度（一般Ra值为0.1～0.012m）；③较高的硬度（热处理后硬度应超过45~55HRC），良好的耐磨性，足够的强度和韧性；④热处理变形小（保证精度）、良好的焊接性（便于进行模具焊补）等。

热作模具钢是如何分类的呢

热作模具钢如果再细分就是：压铸模具钢、热锻模具钢和热挤压模具钢了，普通热作模具钢不能胜任高级别的压铸模具，但是高级别的压铸模具用钢是可以用在低级别的热作模具上的，它们之间的特性和价格差距巨大。

例如原产地进口的8418模具钢加上税率和运费以及关口产生的其他费用，每公斤要100元以上，低于100元就有可能是假货了。我们国内也有很多家冶炼企业在生产8418，差一点的40多元，国产最好的也在60元以上。

从以上举例说明可以看出热作模具钢里面的细小分类并不重要，重要的是材料的来源是否具有可靠性。

热作模具钢的种类有哪些？

热作模具钢的种类以及其分法的不同而有差异。常用的分类方法有四种：第一种分类方法是以其所制造的模具用途来分类，热作模具钢可分为锤锻模具钢、热顶锻模具钢、热挤压模具钢、热冲裁模具钢和精锻模具钢以及压铸模具钢；第二种分类方法是以其所表现出的特有性能分类，热作模具钢可分为高韧性热作模具钢、高热强热作模具钢、高耐磨热作模具钢和特高热强热作模具钢；第三种分类方法是以其成分中的主要元素来分类，热作模具钢可分为铬系热作模具钢、钨系热作模具钢和钼系热作模具钢；第四种分类方法是以其所含合金元素的含量（质量分数）多少来分类，热作模具钢以其所含合金元素总量（质量分数）的多少可分为低合金热作模具钢、中合金热作模具钢、高合金热作模具钢。

热作模具钢各种分类方法及对应钢种：

① 按用途：锤锻模具钢

按性能：高韧性模具钢

按合金元素含量：低合金热作模具钢

钢种：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV

②按用途：热顶锻模具钢、热挤压模具钢和精锻模具钢

按性能：高热强模具钢

按合金元素含量：中合金热作模具钢

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

③按用途：热顶锻模具钢、热挤压模具钢和精锻模具钢

按性能：特高热强模具钢

按合金元素含量：高合金热作模具钢

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

④按用途：压铸模具钢

按性能：高热强模具钢

按合金元素含量：中合金热作模具钢

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

⑤按用途：热冲裁模具钢

按性能：高耐磨模具钢

按合金元素含量：低合金高碳热作模具钢

钢种：8Cr3

常用的热作模具钢种类：

① 低合金热作模具钢：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi、8Cr3、3Cr2MoVNi、5CrNiMoV

② 中合金热作模具钢：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 高合金热作模具钢：3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、5Cr4W2Mo2SiV、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、5Cr4W3Mo2VNb、5Cr4W3Mo2VSi、6Cr4W6MoAl-SiVNiNb、6Cr4Mo3Ni2WV、4Cr3Mo2W4VTiNb、5Cr4W4MoVNb、5Cr4Mo3W2V、6W5Mo4Cr4VNbTi、4Cr5Mo2NiVSiRE、4Cr5W3Mo2SiV、8Mn15Cr18、4Cr4W4V2Mo、4Cr13Ni4Mo、7Mn15Cr2Al3V2WMo

模具钢材有哪几种？

热锻模具钢主要是HMAX系列：

HMAX系列模具钢基体纯净、 组织均匀、是一种高性能的铬-钼-钒合金钢材，具有良好的抗热裂纹、开裂、热磨损和塑性

变形能力。具有以下特点：在各个方向上都有优异的韧性和延展性、好的抗回火性能、良好的高温强度、优异的淬透性、热处理、表面涂覆后良好的尺寸稳。

由于该产品增强了抵抗模具主要失效机理(如热龟裂、热裂纹、热磨损及塑性变形)的能力，因此能显著提高模具寿命并获得更佳的经济效益。适用于高要求的压铸、热锻和热挤压行业。

适用于较严苛条件下压铸（如发动机的缸盖、 缸体、 变速箱壳体、 活塞等） ； 有高抛光要求， 耐磨性要求及模次要求更高的塑胶模具； 耐磨性及抗开裂性要求更高的热挤压模具（如7系列铝合金） 。

其中HMAX-4模具钢种的各项综合性能良好，适用于制作受热温度较高，使用条件要求苛刻的铜合金压铸、热锻、热挤压、热剪切、热轧辊模热作模具。汽车变速箱同步器铜锥环压铸模、铜弯管接头压铸模、1/2铜闸阀体压铸模、1铜闸阀体壳压铸模、铜管热挤压模、轴承套圈热挤压模、液锻活塞模等模具比3CR2W8V模次提高3-6倍。

热锻模具钢的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容。