制作热锻模最好用什么材料
常用热锻模具钢的钢号、特点与应用
常用热作模具钢的钢号、特点与应用1.外国钢号前面的符号“~”表示相近钢号。
2.ISO-国际标准 JIS-日本标准 KS-韩国标准 ASTM-美国标准UNS-美国标准 EN-欧共体标准 DIN-德国标准 BS-英国标准NF-法国标准ΓOCT-俄罗斯标准 SS-瑞典标准 UNI-意大利标准锻造工艺不当产生的缺陷通常有以下几种1.大晶粒大晶粒通常是由于始锻温度过高和变形程度不足、或终锻温度过高、或变形程度落人临界变形区引起的。
铝合金变形程度过大，形成织构；高温合金变形温度过低，形成混合变形组织时也可能引起粗大晶粒晶粒粗大将使锻件的塑性和韧性降低，疲劳性能明显下降，2.晶粒不均匀晶粒不均匀是指锻件某些部位的晶粒特别粗大，某些部位却较小。
产生晶粒不均匀的主要原因是坯料各处的变形不均匀使晶粒破碎程度不一，或局部区域的变形程度落人临界变形区，或高温合金局部加工硬化，或淬火加热时局部晶粒粗大。
耐热钢及高温合金对晶粒不均匀特别敏感。
晶粒不均匀将使锻件的持久性能、疲劳性能明显下降。
3.冷硬现象变形时由于温度偏低或变形速度太快，以及锻后冷却过快，均可能使再结晶引起的软化跟不上变形引起的强化（硬化），从而使热锻后锻件内部仍部分保留冷变形组织。
这种组织的存在提高了锻件的强度和硬度，但降低了塑性和韧性。
严重的冷硬现象可能引起锻裂。
4.裂纹裂纹通常是锻造时存在较大的拉应力、切应力或附加拉应力引起的。
裂纹发生的部位通常是在坯料应力最大、厚度最薄的部位。
如果坯料表面和内部有微裂纹、或坯料内存在组织缺陷，或热加工温度不当使材料塑性降低，或变形速度过快、变形程度过大，超过材料允许的塑性指针等，则在撤粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲和挤压等工序中都可能产生裂纹。
5.龟裂龟裂是在锻件表面呈现较浅的龟状裂纹。
在锻件成形中受拉应力的表面（例如，未充满的凸出部分或受弯曲的部分）最容易产生这种缺陷。
引起龟裂的内因可能是多方面的：①原材料合Cu、Sn等易熔元素过多。
铸造热锻模具钢的选材热处理及应用
铸造热锻模具钢的选材热处理及应用□汪新衡摘要 分析铸造热锻模具钢的化学成分、材质要求,制定出合理的热处理工艺。
铸造热锻模具的性能可以达到或超过锻造热锻模具。
关键词:铸造热锻模具钢 化学成分 热处理工艺中图分类号:TG162 文献标识码:A 文章编号:1671—3133(2004)01—0058—02Material selection and heat treatment for cast hot2working die steel□W ang XinhengAbstract Analysed chemical com position and quality requirement of the cast hot2working die steel,used properly of the heat treatment process1The properties of cast hot2working die can reach or exceed forge hot2working die,win remarkable economic benefits1K ey w ords:C ast hot2w orking die steel Chemical composition H eat treatment process 热锻模具传统的制造方法是锻造后再进行机械加工。
铸造热锻模具则是利用铸造法直接成形模具,材料利用率高,机械加工量少,模具变形小,成本低,并逐步成为新的模具制造方法,在国外获得快速发展,但国内实际应用有限,最主要的原因是铸造模具经常出现早期断裂失效,导致使用寿命的不稳定。
一、铸造热锻模具钢的选材11化学成分的选择5CrMnMo,5CrNiMo及3Cr2W8V等是我国长期使用的热锻模具钢,但如果就采用这些钢种的化学成分来生产铸造热锻模具,硬度虽可达到要求,但铸件中容易形成空洞及夹渣,冲击韧性很低,不能满足锻模的要求。
制作热锻模最好用什么材料
制作热锻模最好用什么材料近几年来，我国在研制开发新型模具钢方面做了大量工作，并对部分国外优良热作模具钢进行了国产化研究，为市场提供了优质价廉的模具钢。
下面简单介绍热作模具钢的种类和应用进展概况。
1．已纳入国家标准热作模具钢热作模具钢系列已纳入国家标准《GB/T1299-2000合金工具钢》，按主要化学成分可分为W系，Cr-Mo系，Cr-W-Mo系等类型。
3Cr2W8V（H21）钢，具有高热强性、高热稳定性、良好的耐磨性和工艺性能，工作温度达到650℃。
缺点：碳化物偏析严重，塑性、韧性、导热性、抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能较差。
我国20世纪50年代从前苏联引进，使用寿命不长，且合金度高，成本高，目前国外已基本淘汰。
我国由于受钢种和技术上的限制，目前，仍在大批生产和使用。
4Cr5MoSiV（H11）及4Cr5MoSiV1（H13）钢高淬透性和淬硬性、高韧性、高热强性和耐磨性，使用温度590钢中碳化物细小分布均匀，抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能好，冷热加工性能好。
H13钢（H11钢的改进型）是目前国内热镦锻钢、冷镦模套的主要材料，也是通用性强的热作模具钢，是代替3Cr2W8V钢的理想钢材，寿命可提高2-3倍。
4Cr3Mo3SiV（H10）钢具有高韧性，高的抗高温软化性能和中等水平的抗磨性能。
可代替3Cr2W8V钢制作热挤压模。
4Cr5W2VSi钢其热稳定性高于H13、H21钢，韧性介于H13、H21之间。
适当高速镦锻模，使用寿命比H21钢高0.5-1倍。
3Cr3Mo3W2V（HM1）钢具有优良的强韧性，较高热强性、耐磨性、回火稳定性，抗冷热疲劳性能、冷热加工性能好，工作温度700℃以上。
该钢通用性强，适合于制作在高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具，其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢，模具寿命比3Cr2W8V钢提高标准2—3倍。
5Cr4W5MoV（RM2）钢工作温度达700℃，具有较高的回火抗力和热稳定性，高的热强性，高的高温硬度和耐磨性，但其韧性和抗热疲劳性能低于H13钢。
热作模具材料及热处理
理 b与温室比较下降近一半。
12
(一) 5CrNiMo钢
模 2．工艺性能
具 材
5CrNiMo钢的临界点：Ac1为730ºC；Ac3为780ºC； Ms为230ºC。
料 (1)锻造：
及
市场上供应的钢材存在着纤维组织，直径越
热 大，偏析就越严重。锻造时应交替锻粗和拔长，
处 其交替进行的次数应不少于2—3次。锻坯的加热
理 制造形状复杂、冲击载荷较重的大型及特大型锻
模(最小边长＞400mm)。
17
(二)5CrMnMo钢
模
具 1．力学性能
材
考虑到我国的资源情况，为节省镍而研
料 制成的5CrMnMo钢。其强度略高于
及 CrNiMo钢，但用锰代镍降低了其在常温及
热 较高温度下的塑性和韧性，而且5CrMnMo
处 钢的淬透性比5CrNiMo钢的淬透性要低，
9
3.2 热作模具材料及热处理
模
具 一、低耐热高韧性热作模具钢及热处理
材 料
主要用于锤锻模、平锻机锻模、大型压力机锻模
等，是在高温下通过冲击加压强迫金属成形的工 具，锻模型腔与炽热的工件表面会产生剧烈摩擦。
及 由于在锻造过程中，模具型腔表面与被加热到很
热 高温度的锻坯接触，使模具表面常生温到300一
(3)淬火；在加热温度为840ºC一860ºC时油淬，冷却至
理 150—180ºC出油并立即回火。为减少变形及开裂，淬火
时可先预冷到740-780ºC左右再入油淬火。
(4)回火：回火工艺如图4—2所示。
19
(二)5CrMnMo钢
模
表4-2 5CrMnMo钢的回火工艺
具
材
料
!热作模具钢材料及选择(1)
C）低碳高速钢如我国的
6WMo5Cr4V，将高速钢的碳含量 降至0.3％～0.6％，在牺牲部分红 硬性和耐磨性的情况下，改善其韧 性和抗冷热疲劳性能， d)奥氏体型热作模具钢如日本大同 公司的5Mn15Ni5Cr8Mo2V。
与国外热作模具的差距
热作通用型模具钢 国产热作通用型模具钢种中只有2个钢号。 而国外除了有6个通用型钢种外，还新发 展了OR090系的YHD3，H26等。
高淬透性特大型锻压模块用钢通用型的 锻压模块用钢，如5CrNiMo、5CrNiMoV 等，由于淬透性的限制，一般只适用于 制造厚度为300-400mm的模具，而大型 锻压设备有时模具重达几十吨，随着模 块面积的增大，要求进一步提高模具材 料的淬透性，以使模具的心部能够得到 较高的、均匀的性能。
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：
为提高热作模具钢的热强性、抗回火稳 定性和韧性，瑞典开发的QR0905新钢种， 在提高稳定性与韧性的同时，使合金元 素的含量更趋合理，被称之合金含量与 成本价格最佳配合的钢种。日本开发的 DH12钢，改善了钢的高温力学性能，以 适应大批量生产铝合金压铸模。常用热作
热加工模具的材料选择及热处理
热加工模具的材料选择及热处理随着社会的发展，科学的发展，热加工用模也有了很迅速的发展。
本毕业设计从理论与实践的角度对热加工模模具进行阐述，针对热加工模用料及热处理进行分析，从以下几方面进行论述：热加工类模具用钢的材料分析热加工模是工业产品生产中不可缺少的工艺方法之一。
它主要用于制造业和加工业。
它是和冲压、锻造、铸造成型机械，同时和塑料、橡胶、陶瓷等非金属材料制品成型加工用的成形机械相配套，作为成形工具来使用的。
热加工模具属于精密机械产品，因为它主要由机械零件和机构组成，如成形工作零件（凸模、凹模），导向零件（导柱、导套等），支承零件（模座等），定位零件等；送料机构，抽芯机构，推料机构，检测与安全机构等。
为提高模具的质量，性能，精度和生产效率，缩短制造周期，其零、部件（又称模具组合），多由标准零、部件组成。
所以，模具应属于标准化程度较高的产品。
一副中小型冲模或塑料注射模，其构成的标准零、部件可达90%，其工时节约率可达25%~45%。
一、热加工用模模具的功能和作用现代产品生产中，热加工模具由于其加工效率高，互换性好，节约原材料，所以得到很广泛的应用。
现代工业产品的零件，广泛采用冲击、成型锻造、压铸成形、挤压成形、塑料注射或其他成形加工方法，和成形模具相配套，经单工序或多道成形工序，使材料或胚料成形加工成符合产品要求的零件，或成分精加工前的半成品件。
如汽车覆盖件，须采用多副模具，进行冲孔、拉深、翻边、弯曲、切边、修边、整形等多道工序，成形加工为合格零件；电视机外壳洗衣机内桶是采用塑料注射方法，经一次注射成型为合格零件的；发动机的曲轴连杆是采用锻造成形模具，经滚锻和模锻成形加工为精密机械加工前的半成品胚件的。
高精度、高效率、长寿命的冲模、塑料注射成形模具，可成形加工几十万，甚至几千万产品零件，如一副硬质合金模具，可冲压硅钢片零件（E型片、电机定转子片）上亿件，称这类模具为大批量生产用模具。
适用于多品种、少批量或产品试制的模具有：组合冲模、快换冲模、叠层冲模或成型冲模，低熔点合金成型模具等，在现代加工业中，具有重要的经济价值，称这类模具为通用、经济模具。
热作模具材料及热处理热作模具材料及热处理
热作模具材料及热处理热作模具材料及热处理●热作模具主要用于高温条件下的金属成形，使加热的金属或金属获得所需要的形状。
●按用途可分为热锻模、热镦模、热挤压模、压铸模和高速成形模具等。
●通常在反复受热和冷却的条件下工作，变形加.上的时间越长，受热就越严重。
模具面温升常达300—700°C之间，要求有较高的热强性、热疲劳性和韧性，常选用中碳(wc=0.3%一0.6%)合金钢来制作。
第一节热作模具材料的主要性能要求●工作特点:热作模具是在机械载荷和温度均发生循环变化情况下工作的。
●热作模具材料分类:按照工作温度和失效形式不同，可将热作模具材料分为低耐热高韧性钢(350一370°C)、中耐热韧性钢(550—600°C)、高耐热钢(600—650°C)等。
有特殊要求的热作模具也可以采用奥氏体型耐热钢、高温合金或硬质合金，甚至是难熔合金来制造。
热作模具材料的使用性能要求●评价热作模具钢的性能指标:室温和高温使用条件下的硬度!强度!韧度等。
●热作模具材料使用时一般有七个方面的性能要求。
(1)硬度热作模具钢的硬度为40—52HRC。
通常模具钢的硬度取决于马氏体中的碳含量、钢的奥氏体化温度和保温时间。
应该指出的是:钢的最佳淬火温度要通过该钢的“淬火温度一晶粒度一硬度”关系曲线来选择。
马氏体中的二次硬化则与钢的合金化程度有关系，随着回火温度的升高，马氏体中的碳含量虽然降低，但如果特殊碳化物呈弥散析出并促使残余奥氏体转变成马氏体，则模具钢的高温硬度将会提高。
(2)强度强度是模具整个截面或某个部位在服役时抵抗静载断裂的抗力。
在压缩条件下工作的模具，可测试其抗压强度。
用拉伸试验测定一定温度下的抗拉强度σb,和屈服点σs,一般模具不允许发生永久的塑性变形，所以要求具有高的屈服强度。
而当模具钢的塑性较差时，一般不用抗拉强度而用抗弯强度σbb作为力学指标，抗弯试验产生的应力状态与许多模具工作表面所处的应力状态极其相似，能精确地反映构料的成分和组织对性能的影响。
模具钢的选材及热处理工艺
谢谢观看！
度最高，但是回火韧性最差，所以应避免在500℃附近回火。 （2）回火保温时间系数为3 min/mm，并且不能少于2h。 （3）两次回火，第二次回火比第一次回火温度低20℃。
铬系热作模具钢淬火后有一些残余奥氏体，一次回火后残余奥氏 体分解，其转变产物韧性差，比较脆，容易造成模具开裂，必须两次 回火。 （4）4Cr5MoSiV1钢在630 ℃高温回火后得到回火索氏体+回火托氏体。
4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 4CrMnSiMoV 5Cr4W5Mo2V
4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 3Cr3Mo3W2V
4Cr5MoSiV1 4Cr3Mo3SiV
3、压铸模具用钢的选用
压铸模具在服役条件下不断承受高速、高压喷射、金属的冲 刷腐蚀和加热作用，从总体上看，压铸模具用钢的使用性能要求 与热挤压模具用钢相近，即以要求耐磨性、高的回火稳定性与抗 热疲劳性为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤压模具用钢 相同。
热作模具在热处理时，尤其在淬火过程中，要产生体积、形状变化， 为保证模具质量，要求模具钢的热处理变形小，各方向变化相近似，且组 织稳定。它主要取决于热处理工艺和钢的冶金质量等。 （4）脱碳敏感性
热作模具如果在无保护气氛下加热，其表面会发生氧化、脱碳现象， 就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。因此，要求模具钢的 氧化、脱碳敏感性好。对于某些氧化、脱碳敏感性强的热作模具钢，可采 用特种热处理，如真空热处理、可控气氛热处理等。
Zn合金压铸模具：4Cr5MoSiV，4Cr5W2VSi钢等； Al和Mg合金压铸模具：4Cr5MoSiV1，3Cr3Mo3W2V钢等； Cu合金压铸模具：3Cr3Mo3W2V，3Cr2W8V钢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
制作热锻模最好用什么材料
近几年来，我国在研制开发新型模具钢方面做了大量工作，并对部分国外优良热作模具钢进行了国产化研究，为市场提供了优质价廉的模具钢。
下面简单介绍热作模具钢的种类和应用进展概况。
1．已纳入国家标准热作模具钢
热作模具钢系列已纳入国家标准《GB/T1299-2000合金工具钢》，按主要化学成分可分为W系，Cr-Mo系，Cr-W-Mo系等类型。
3Cr2W8V（H21）钢，具有高热强性、高热稳定性、良好的耐磨性和工艺性能，工作温度达到650℃。
缺点：碳化物偏析严重，塑性、韧性、导热性、抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能较差。
我国20世纪50年代从前苏联引进，使用寿命不长，且合金度高，成本高，目前国外已基本淘汰。
我国由于受钢种和技术上的限制，目前，仍在大批生产和使用。
4Cr5MoSiV（H11）及4Cr5MoSiV1（H13）钢高淬透性和淬硬性、高韧性、高热强性和耐磨性，使用温度590钢中碳化物细小分布均匀，抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能好，冷热加工性能好。
H13钢（H11钢的改进型）是目前国内热镦锻钢、冷镦模套的主要材料，也是通用性强的热作模具钢，是代替3Cr2W8V钢的理想钢材，寿命可提高2-3倍。
4Cr3Mo3SiV（H10）钢具有高韧性，高的抗高温软化性能和中等水平的抗磨性能。
可代替3Cr2W8V钢制作热挤压模。
4Cr5W2VSi钢其热稳定性高于H13、H21钢，韧性介于H13、H21之间。
适当高速镦锻模，使用寿命比H21钢高0.5-1倍。
3Cr3Mo3W2V（HM1）钢具有优良的强韧性，较高热强性、耐磨性、回火稳定性，抗冷热疲劳性能、冷热加工性能好，工作温度700℃以上。
该钢通用性强，适合于制作在高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具，其性能优于
4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢，模具寿命比3Cr2W8V钢提高标准2—3倍。
5Cr4W5MoV（RM2）钢工作温度达700℃，具有较高的回火抗力和热稳定性，高的热强性，高的高温硬度和耐磨性，但其韧性和抗热疲劳性能低于H13钢。
适合于制作有高的高温强度和抗磨损性能的热作模具，可代替3Cr2W8V钢，模具寿命可提高2-4倍。
5Cr4Mo3SiMnVAl（012AI）钢工作温度达700℃以上，具有较高的热强性，高温硬度，抗回火稳定性、耐磨性和抗热疲劳性、韧性和热加工塑性好，氮化性能好。
可替代 3Cr2W8V钢模具寿命可提高3-5倍。
2．部分热作模具钢系列已纳入部颁标准
4Cr40Mo2WSiV（YB/T210-1976）钢具有较高的热稳定性、韧性、耐磨性和抗龟裂性，其稳定性优于4Cr5W2VSi和4Cr5MoSiV1钢，与3Cr2W8V钢相近。
3Cr2W8MoV（JB/T6399-1992）钢是3Cr2W8V钢的改进型。
3Cr3Mo3VNb（HB5137-1980）钢一种超高强韧性热作模具钢，在高于600℃时，比4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、3Cr2W8V钢具有更高的高温强韧性、热稳定性、热强性、耐磨性和抗热疲劳性能，冷热加工性能好。
3．部分试用热作模具钢系列未纳入标准
3Cr3Mo3V钢热稳定性、硬度、耐热疲劳性能及韧性等适中。
5Cr4Mo3W2V钢用作热压锻模。
4Cr3Mo2V钢最高温度达700℃，适合于热挤压模。
4Cr3MoSiV钢工作温度达700℃，代号CH75。
3Cr3Mo3W2VRE钢，在3Cr3Mo3W2V钢中入0.06%RE,细化晶粒,显著提高塑性、韧性和寿命。
4Cr5MoWVSi钢热强性优于H13钢，具有良好的韧性的抗热疲劳性，代号H12、适合于热挤压模、镦锻模。
4Cr3Mo2NiVNb（代号HD）钢，各类热作模具；4Cr3Mo2NiVNbB（代号HDB）钢，提高了断裂韧性和热疲劳抗力。
工作温度达700℃以上，使用寿命比3Cr2W8V钢高2-2.5倍。
5Cr4W3Mo2VSi和5Cr4W3Mo2VNb钢，代号50Si、50Nb，基体钢。
适合于热挤压模。
4Cr5Mo2SiMnV1(代号Y10)和4Cr3Mo3W4VTiNb(代号GR)钢，新型热作模具钢，使用寿命比3Cr2W8V钢高标准2-6倍，适于制造温度较高，与工件接触时间长，易引起热变形塌陷或热磨损失效的模具。
6W8Cr4VTi（代号LM1）和6Cr5Mo3W2VSiTi（代号LM2）钢，具有良好的热强性，高的等温强度，高温硬度，回火稳定性和耐磨性好。
冷热模具兼用钢，模具寿命比3Cr2W8V钢高几倍。
4Cr3Mo2MnVB（代号ER8）和4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)钢，模具寿命是3Cr2W8V
钢的2-4倍，热挤压模具钢。