锻造模具钢模块的方法（锻造模具用什么钢最好）

本篇文章给大家谈谈锻造模具钢模块的方法，以及锻造模具用什么钢最好对应的知识点，希望对各位有所帮助。

如何解决2738材质模具钢锻造表面裂纹

您好！是什么方向的裂纹呢？

⑴纵向裂纹

裂纹呈轴向，形状细而长。当模具完全淬透即无心淬火时，心部转变为比热容最大的淬火马氏体，产生的切向拉应力，模具钢的含碳量愈高，产生的切向拉应力愈大，当拉应力大于该钢强度极限时导致纵向裂纹形成，以下因素又加剧了纵向裂纹的产生。

①钢中含有较多S、P、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质，钢锭轧制时沿轧制方向呈纵向严重偏析分析分布，易产生应力集中形成纵向淬火裂纹，或原材料轧制后快冷形成的纵向裂纹未加工掉保留在产品中，导致最终淬火裂纹扩大形成纵向裂纹。

②模具尺寸在钢的淬裂敏感尺寸范围内（碳工具钢淬裂危险尺寸为8~15mm，中低合金钢危险尺寸为25~40mm）或选择的淬火冷却却介质大大超过该钢的临界淬火冷却速度时均易形成纵向裂纹。

预防措施：

①对原材料入库进行严格检查，对有害杂质含量超标钢材不投产；

②尽量选用真空冶炼、炉外精炼或电渣重熔模具钢材；

③改进热处理工艺，采用真空加热，保护气氛加热和充分脱氧盐浴炉加热及分级淬火、等温淬火；

④变无心淬火为有心淬火，即不完全淬透，获得强韧性的下贝氏体组织等措施，大幅度降低拉应力，能有效避免模具纵向开裂和淬火畸变。

⑵横向裂纹

裂纹特征是垂直于轴向的，未淬透模具，在淬硬区与未淬硬区过渡部分存在大的拉应力峰值，大型模具快速冷却时也易形成大的拉应力峰值，因形成的轴向应力大于切向应力，导致产生横向裂纹，锻造模块中S、Pb、Sn、As等低熔点有害杂质的横向偏析或模块存在横向显微裂纹，淬火后经扩展形成横向裂纹。

预防措施：

①模块应合理锻造，原材料长度与直径之比即锻造比最好选在2~3之间，锻造采用双十字形变向锻造，经五镦五拔多火锻造，使钢中碳化物和杂质呈细小均匀分布于钢基体，锻造纤维组织围绕型腔无定向分布，大幅度提高模块横向力学性能，减少和消除应力源。

②选择理想的冷却速度和冷却介质，在钢的Ms店以上快冷，大于该钢临界淬火冷却速度，钢中过冷奥氏体产生的应力为热应力，表层为压应力，内层为张应力，相互抵消，有效防止热应力裂纹形成，在钢的Ms~Mf之间缓冷，大幅度降低淬火马氏体时的组织应力。当钢中热应力与相应应力总和为正（张应力）时，则易淬裂，为负时，则不易淬裂。充分利用热应力，降低相变应力，控制应力总和为负，能有效避免横向淬火裂纹发生。CL-1有机淬火介质是较理想淬火剂，同时可减少和避免淬火模具畸变，还可控制硬化层合理分布。调整CL-1淬火剂不同浓度配比，可得到不同冷却速度，获得所需硬化层分布，满足不同模具钢需求。

⑶弧状裂纹

常发生在模具棱角、缺口、孔穴、凹模接线切边等形状突变处。这是因为淬火时棱角处产生的应力是平滑表面平均应力的10倍。

①钢中含碳量和合金元素含量愈高，钢Ms点愈低，Ms点降低2℃，则淬裂倾向增加1.2倍，Ms点降低8℃。淬裂倾向则增加8倍。

②钢中不同组织转变和相同组织转变不同时性，由于不同组织比热容差，造成巨大组织应力，导致组织交界处形成弧状裂纹；

③淬火后未及时回火，或回火不充分，钢中残余奥氏体未充分转变，保留在使用状态中，促进应力重新分布，或模具工作时残余奥氏体发生马氏体相变产生新的内应力，当综合应力大于该钢强度极限时便形成弧状裂纹。

④具有第二类回火脆性钢，淬火后高温回火缓冷，导致钢中P、S等有害杂质化合物沿晶界析出，大大降低晶界结合力和韧性，增加脆性，工作时在外力作用下形成弧状裂纹。

预防措施

①改进设计，尽量使形状对称，减少形状突变，增加工艺孔与加强筋或采用组合装配。

②圆角代直角及尖角锐边，贯穿孔代盲孔，提高加工精度和降低表面粗糙度，减少应力集中源。对于无法表面直角、尖角锐边、盲孔等处一般硬度要求不高，可用铁丝、石棉绳、耐火泥等进行包扎或填塞，人为造成冷却屏障，使之缓慢冷却淬火，避免应力集中，防止淬火时弧状裂纹形成。

③淬火模具钢应及时回火，消除部分淬火内应力，防止淬火应力扩展。

④较长时间回火，提高模具断裂韧性值。

⑤充分回火，得到稳定组织性能，多次回火使残余奥氏体转变充分和消除新的应力。

⑥合理回火，提高钢件疲劳抗力和综合力学性能；对于有第二类回火脆性模具钢高温回火后应快冷（水冷或油冷），可消除二类回火脆性，防止和避免淬火时弧状形成。

⑷剥离裂纹

模具工作时在应力作用下，淬火硬化层一块块从钢的集体中剥离。因模具表层组织和心部组织比热容不同，淬火时表层形成轴向、切向淬火应力，径向产生拉应力，并向内部突变，在应力急剧变化范围较窄处产生剥离裂纹，常发生于经表层化学热处理模具冷却过程中，因表层化学改性与钢的基体相变不同时性，引起内外层淬火马氏体膨胀不同时进行，产生大的相变应力，导致化学处理渗层从基体组织中剥离。如火焰表面淬硬层、高频表面淬硬层，渗碳层、碳氮共渗层、渗氮层、渗硼层、渗金属层等。化学渗层淬火后不宜快速回火，尤其是300℃以下低温回火快速加热，会促使表层形成拉应力，而钢材心部及过渡层形成压缩应力，当拉应力大于压缩应力时，导致化学渗层被拉裂剥离。

预防措施

①应使模具钢材化学渗层浓度与硬度由表至内平缓降低，增强渗层与基体结合力，渗后进行扩散处理能使化学渗层与基体过渡均匀。

②模具钢材化学处理之前进行扩散退火、球化退火、调制处理、充分细化原始组织，能有效防止和避免剥离裂纹产生，确保产品质量。

常用的模具钢淬火工艺冷却方法有哪些

模具钢冷却方法一：单液淬火法

单液淬火法在实际生产中使用的频次比较多，它将模具钢或零件加热到奥氏体化后淬入水,油或其他冷却介质中,经过一定时间冷却(冷却到低于珠光体型转变温度区域或马氏体转变温度区域)取出模具钢空冷。由于选择的冷却介质为一种，所以被称之为单液淬火法。

模具钢冷却方法二：双液淬火法

既然有单液，那么双液淬火法也是有的，它是在两种介质中配合完成的，具体的做法为将加热到奥氏体化温度的模具钢或零件先淬入高温区快冷的第一种介质中(通常是水或盐水溶液),以抑制过冷奥氏体的珠光体转变,当冷却到00*C.左右时,迅速取出转入低温区缓冷的第二种介质中(通常为油)。双液淬火法的优势很明显：有效地缓解或防止变形和开裂。模具厂家直销提醒：此法对于操作人员的技术水平要求较高。

模具钢冷却方法三：等温淬火法

等温淬火法的精髓在于有缓解变形和开裂,淬火应力小。具体的操作方法为：将加热到奥氏体化温度的模具钢工件淬入温度稍高于被淬火钢钢种Ms点的热浴中等温停留,完成相变以获得下贝氏体组织或下贝氏体和马氏体混合组织。

模具冷却方法四：喷射淬火法

喷射淬火法的方式比较多，比如喷液(水或水溶液),喷雾(压缩空气和水经雾化喷射到零件不同部位),气淬等都是常见的喷射淬火法，优点有可控制不同介质或不同流量,压力来控制和调节各温度区域的冷速;改变不同喷嘴数量和位置可使;冷却均匀。大型复杂特别是厚薄差大的工件和模具钢使用的最多。

模具冷却方法五：分级淬火法

该方法是冷却方法中做常用的方法，优点在于显著减少变形并且提高模具钢的韧度。具体的实施步骤为：将加热到奥氏体化温度的模具钢或工件淬入温度在马氏体转变温度附近的冷却介质(常用的为盐浴)中,停留一段时间,使工件表面和中心温度逐渐趋于一致后取出空冷,以较低的冷却速度完成马氏体转变。

p20钢材特性、锻造方法及应用领域

钢材是我们生活中非常常见的一种建材设备，它一般使用在各个建筑场所，也会被用来制造各种器具和工具，众所周知，用来各个领域制造或者构建建筑物主体的钢材要经过各种各样标准的锻造，因此钢材的型号和标准也有会有所不同。p20钢材就是其中的一种。

P20钢材锻造方法

p20钢材是在钢材出厂的时候将钢材料进行相对应的硬化处理，并回火之后将其硬度标准处理至330-370B的硬度标准，然后将其作为一种模具的焊材，一般的标准是AISI-p20、GS-2311、ASSAB-618三种。p20钢材一般在热态的处理之后作为模具的制造，具有非常良好的可切削性能和镜面研磨性能，而制造p20的使用方法一般是先对其进行硬化处理，然后直接用于制模加工，对于工具而言它由非常好的尺寸稳定性，模具寿命可以达到惊人的50W模次。

p20钢材的特性

p20钢材具有很多优良的特性，比如，它在真空脱气精炼处理之后钢质会变得非常纯净，非常适合进行抛光和蚀纹加工塑胶模处理；它在预硬状态下，并不需要任何的热处理情况下就可以进行模具的加工，这样非常适合缩短工期；此外，经过段扎加工之后，p20钢材本身的组织就会变得致密，能够通过100%的超声波检验，且检验过后也不会剩下气孔，更不会出现针眼缺陷的状况。此后，p20钢材还会具备非常优良的可切削性和镜面研磨功能，因此作为各种磨具的材质时就会得到体现出非常优良的钢材特性。

应用领域和化学成分

p20钢材一般是用来制作热塑性塑胶模具或者挤压模具，也可以用来制造各种各样的重载模具的主要部件，此外，它也能够制造冷结构制件、电视机壳、洗衣机、冰箱内壳和水桶等工具，当然，根据它独特的特性，p20钢材也能够用来制作汽车的保险杠模具或者汽车等结构上的部件。p20钢材由于经过了特殊的热处理，因此在结构上会具有非常多的化学成分，除去铁之外，它还含有0.38%的碳元素，1.30%的锰元素，1.85%铬元素，0.40%的钼元素，此外还含有0.008%的硫元素。p20钢材具有非常好的硬度和可塑性，因此才能够适合用来制作各种各样的模具。

p20钢材的厂家介绍：

上海意贤金属材料有限公司

上海意贤金属材料有限公司是一家集经销批发、生产加工(模座CNC加工、大型模具深孔钻“枪钻”加工、模具钢材精板加工)服务于一体的综合型公司。

以薄利多销共求发展，坚持“质量为本，诚信似金，服务至上”的企业原则，坚持技术进步、不断创新、不断超越!?在营销产品上，以良好的品质和优良的服务铸品牌;已成为有市场竞争力的模具钢材供应商。

专业销售国产、进口模具钢材，目前与建立起良好战略合作关系的知名品牌有瑞典一胜百、日本日立、日本大同、德国撒斯特、奥地利百禄、美国芬可乐、美国ALCOA铝业等国际著名品牌。世界著名钢厂的卓越品质和质优价廉的销售策略，为形成庞大的用户群体，遍及台资，日资，港资，国营和私营企业，与不同需求的用户建立了良好的合作关系。是长江三角洲地区拥有大型销售、加工、真空热处理、物流于一体的模具钢专业厂家，为客户提供了多元化的服务。

作为优质模具钢销售的市场倡导者,?深知模具钢料的质量及其稳定性对模具制造的重要性通过其严格的进货标准及先进的品质监测机,如超声波探伤、拉力测试、硬度测试等等,确保客户放心使用。保证高质量，高效率，让客户的订单都能在***短的时间内获得***准确的答复及稳定安全的物流运输,?真正做到“客户至上，满意一百”的服务方针。致力让全国的生产加工企业的“采购”更轻松。长久以来,一直以良好的信誉和可靠的质量赢得广泛好评。

的目标是通过提供优秀的产品和专业的服务，确保客户在选材、制造工艺、机加工和热处理服务的整个过程中获得的利益，确保为客户创造的经济效益，获得的利润回报。

以薄利多销共求发展为理念，主营：五金模具钢、塑胶模具钢、钛合金、钨钢、高速钢、铝合金、不锈钢、工具钢、弹簧钢、合金钢等

随着科学技术和各个产业的快速发展，钢材的标准也变得越来越多，但是得到了国际上的规范处理，p20钢材因此得到了很多行业的应用，尤其是汽车和建材行业。

热锻模具钢的热处理

高热稳定性热锻模具钢5Cr2NiMoVSi的热处理

来源:数控机床网 时间:2008-6-3 16:01:46

国际模具网

摘要：5Cr2NiMoVSi钢是近年来我国研制出的高热稳定性热锻模具钢。虽然尚未纳入GB/T1299-2000《合金工具钢》国家标准，但已在实际生产中应用多年，效果亦很好。是值得试用推广的热锻模具新钢种。

关键词：5Cr2NiMoVSi钢；高热稳定性；高韧性；高寿命

5Cr2NiMoVSi钢是在5CrNiMo和4Cr5MoSiV(H11)钢的基础上研制的新钢种。强度高于5CrNiMo钢而稍低于4Cr5MoSiV(H11)钢；冲击韧度高于5CrNiMo钢和4Cr5MoSiv(H11)钢；淬透性接近5CrNiMo钢。加热时奥氏体晶粒长大倾向小，热处理温度范围较宽，有利于大尺寸模块长时间加热保温。特别是，钢的热稳定性高于5CrNiMo钢，接近于4Cr5MoSiv(H11)钢。因此特别适合于与锻件接触时间较长因而模具工作面温升较高的压力机锻模，和模锻锤锻模。

虽然5Cr2NiMoVSi钢未纳入GBT1299-2000《合金工具钢》国家标准，但已在实际生产中应用多年，效果亦好。是值得试用推广的热锻模具新钢种。

1 5Cr2NiMoVSi钢的成份与性能

1.1 5Cr2NiMoVSi钢的化学成分

1.2 5Cr2NiMoVSi钢的物理性能

热导率(室温)W/(mk)：33.5。

比热容Cp(室温)J/(Kgk)：501.6。

2 5Cr2NiMoVSi钢的热加工与锻造

热加工锻造是模具制造工艺过程中的重要工序，模具锻造质量的优劣，直接影响到模具热处理质量的优劣，关系到模具的使用寿命。锻造的目的不仅是为了将坯料锻造成所需要的形状，更重要的是可以改善和提高模具的性能，保证模具的使用寿命。

模具钢经合理锻造后，有如下效果：

A.使块状、网状、带状碳化物破碎，分布均匀。

B.改变模具中流线的方向，使流线合理分布。

C.改善模具中的气孔，疏松，提高钢的比重和致密度。

3 5Cr2NiMoVSi钢的热处理工艺

3.1 预先热处理

5Cr2NiMoVSi钢等温退火后的组织为粒状珠光体+极少量未溶碳化物(合金渗碳体.M23C6和少量M6C、Mc，总含量为6.79％)硬度为220-230HBW。

3.2 淬火工艺规范

5Cr2NiMoVSi钢的淬火温度范围较宽，可在960-1010℃范围内选择。在此温度范围内加热，钢的奥氏体晶粒度在9-10级之间，温度升到1060℃时，奥氏体晶粒开始急剧长大。

5Cr2NiMoVSi钢的淬火加热和冷却工艺，是影响模具变形和开裂，获得理想淬火组织和理想力学性能的关键。由于锤锻模具尺寸较大，在冷却过程中产生的热应力及组织应力也很大，因此，锤锻模淬火冷却前要进行适当的预冷。一般应预冷至钢的，AC3温度附近，既880℃左右。预冷的方式：一是模具随炉预冷，均温后出炉淬火冷却；二是出炉在空气中预冷，小模块(≤250mm)的预冷时间3-5min，大模块(≥300mm)约5-8min。然后放入30-80℃的油中冷却。为了冷却均匀，最好进行搅拌冷却。锻模一般冷至约150-200℃时就应从油槽中取出，并立即回火。这时既可根据经验确定：模具提出油面时冒青烟而不再着火；也可以使用红外测温仪确定。锻模在油中淬火冷却的时间请参照表4。

5Cr2NiMoVSi钢在960-1010℃温度范围内淬火后的组织为板条马氏体+孪晶马氏体及少量残余奥氏体。淬火后硬度为54-61HRC。

3.3 回火工艺规范

5Cr2NiMoVSi钢具有较好的回火抗力，经550℃回火后仍能保持高硬度(51-53HRC)。经600℃回火后，硬度为47-48HRC，650℃回火后下降为42-44HRC。而5CrNiMo钢经650℃回火后硬度不足30HRC。可见5Cr2NiMoVSi钢的热稳定性比5CrNiMo钢高出150℃左右。在450-550℃范围内回火时，从基体中析出M2C和VC等碳化物，具有较高的弥散度，产生二次硬化效应。

由于大、中、小型模具的硬度要求不同，截面尺寸(主要是高度H)也不同，因此推荐的回火温度范围也较宽(请参照表5)。

一般情况下，由于模具淬火应力很大，如果回火时加热速度过快，会产生新的应力，也常会使模具的变形或开裂的可能性增大，所以在回火加热时，应采用等温预热分段加热回火形式。预热温度不应高于350℃，高于350℃时，模具心部的残余奥氏体将向上贝氏体转变，不仅会降低模具的强度，而且会显著降低模具的冲击韧性。因此等温预热的温度一般取280℃左右，此温度下，残余奥氏体将向下贝氏体转变。由于下贝氏体具有高的强韧性和冲击韧性，因而获得下贝氏体组织是有利于提高模具的使用寿命。

由于5Cr2NiMoVSi钢含有0.80-1.20％的Mo，因此对第二类回火脆性并不敏感，所以回火后的冷却可采用空冷。虽然慢冷对钢的冲击韧性略有降低，但绝对值仍然满足技术条件要求。

在生产条件下，常常采用一次回火。但由于回火不足(特别是大、中型模块)，在生产中经常发生采用一次回火(加上回火时问短)后，模具极易产生开裂，有的甚至在未使用的情况下产生开裂。因此，在第一次回火后，应当再进行第二次回火，将模具的内应力降至最低。

第二次回火必须在第一次回火后模具冷却至室温，使残余奥氏体充分转变后才能进行。第二次回火温度应低于第一次回火温度约10℃左右。

4 5Cr2NiMoVSi钢热处理后的力学性能

5Cr2NiMoVSi钢经960-1010℃加热淬火，600-680℃加热回火后，可获得较高的综合力学性能。

4.1 5Cr2NiMoVSi钢985℃淬火后的力学性能。

4.2 5Cr2NiMoVSi钢的高温强度

5Cr2NiMoVSi钢在500℃以下试验时，高温强度与5CrNiMo钢相近，当试验温度高于600℃时，5Cr2NiMoVSi钢的高温强度比5CrNiMo钢高出一倍以上。这与5CrNiMo钢中的M3C碳化物在高温下易聚集长大有关。

4.3 5Cr2NiMoVSi钢高温冲击韧度

500-550℃是模具工作面的工作温度范围，在此温度下，5CrNiMo钢的冲击韧度处于谷值，而5Cr2NiMoVSi钢的冲击韧度仅有少许下降，比5CrNiMo钢高出一倍。

5 5Cr2NiMoVSi钢在汽车前轴锻模中的应用

东风EQ140型汽车前轴锻模的尺寸为1825395300mm，热处理后的硬度要求为37-41HRC。锻模在工作中所受的冲击力比较小，但与锻件接触的时间长。模具表面的工作温度较高。因此要求模具有高的高温强度、耐磨性、抗回火稳定性及耐热疲劳性。

原前轴模在采用5CrNiMo钢制造时，由于热稳定性及强度低，不能满足压力机模具对性能的要求，使用中常因热磨损和热裂严重而失效，使用寿命一般为5500-6000件。在改用5Cr2NiMoVSi钢制造后，使用寿命显著提高。

按上述热处理工艺生产的5Cr2NiMoVSi钢制前轴锻模的使用寿命达到了9000件左右，比5CrNiMo钢提高了50％左右，效果比较明显。

6 结语

(1)5Cr2NiMoVSi钢经960-1010℃加热淬火，600-680℃加热回火后，可获得较高的综合力学性能。

(2)5Cr2NiMoVSi钢具有较高的热稳定性，比5CrNiMo钢高150℃以上。

(3)5Cr2NiMoVSi钢锻模的使用寿命比5CrNiMo钢锻模提高50％以上。

(4)5Cr2NiMoVSi钢是值得试用推广的热锻模具新钢种。

(5)45Cr2NiMoVSi钢的化学成分除C和Si比5Cr2NiMoVSi钢略低外，其它化学成分基本一致，因此可参照上述工艺进行热处理。

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模具成型方法分类有哪些

1、塑料注射模具：它主要是热塑性塑料件产品生产中应用最为普遍的一种成型模具，塑料注射成型模具对应的加工设备是塑料注射模具对应的加工设备是塑料注射成型机，塑料首先在注射机底加热料筒内受热熔融，然后在注射机的螺杆或柱塞推动下，经注射机喷嘴和模具的浇注系统进入

模具型腔，塑料冷却硬化成型，脱模得到制品。其结构通常由成型部件、浇注系统、导向部件、推出机构、调温系统、排气系统、支撑部件等部分组成。制造材料通常采用塑料模具钢模块，常用的材质主要为碳素结构钢、碳素工具钢、合金工具钢，高速钢等。注射成型加工方式通常只适用于热塑料品的制品生产，用注射成型工艺生产的塑料制品十分广泛，从生活日用品到各类复杂的机械，电器、交通工具零件等都是用注射模具成型的，它是塑料制品生产中应用最广的一种加工方法。

2、塑料吹塑模具：是用来成型塑料容器类中空制品（如饮料瓶、日化用品等各种包装容器）的一种模具，吹塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注塑成型的形式按工艺原理主要有挤出吹塑中空成型、注射吹塑中空成型、注射延伸吹塑中空成型（俗称“注拉吹”），多层吹塑中空成型，片材吹塑中空成型等。中空制品吹塑成型所对应的设备通常称为塑料吹塑成型机，吹塑成型只适用于热塑料品种制品的生产。吹塑模具结构较为简单，所用材料多以碳素多则制造。

3、塑料吸塑模具：是以塑料板、片材为原料成型某些较简单塑料制品的一种模具，其原理是利用抽真空盛开方法或压缩空气成型方法使固定在凹模或凸模上的塑料板、片，在加热软化的情况下变形而贴在模具的型腔上得到所需成型产品，主要用于一些日用品、食品、玩具类包装制品生产方面。吸塑模具因成型时压力较低，所以模具材料多选用铸铝或非金属材料制造，结构较为简单。

4、塑料拉丝模具：主要是用来生产塑料丝的一种模具，其原理是通过挤出机熔融的塑料经过模具上的小孔后再经冷却，拉伸、收卷等过程形成最终的拉丝产品。模具材质多为冷作模具钢或氮化钢制造，其结构较为简单。

模具钢H13锻造注意哪些?

个人愚见：H13传统的锻造工艺，始锻温度1150℃，终锻温度860℃，锻后热坑缓冷或直接入高温炉球化退火。球化退火850-870℃ 4h，炉冷400-500℃出炉空冷。H13传统的锻造工艺产生的问题：经金相分析发现：一次碳化物呈块状，二次碳化物呈网状分布 .改进措施：锻造后高温形变正火+球化处理锻造比增大模块内部孔隙被焊合，碳化物被击碎分布均匀，力学性能得到改善。但锻造比太高时会出现纤维组织，使材料出现各向异性，横向力学性能急剧下降。因此锻造比大小应根据碳化物级别确定，一般为2-4为宜。

锻造模具钢模块的方法的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容。