热作模具钢的评估及选用(下)

5.模具合理使用

热作模具的使用与冷作模具有一个很大的区别,就是在使用之前,必需对模具进行必要的预热。生产实践证明该项工作是很重要的,如不注意模具的合理使用,就会大大降低模具的使用寿命。

根据实际生产中的有关资料,目前已在各企业中常用热作模具的应用情况,可归纳如表1所示。该表列出热作模具常用的钢号、主要特性、热处理硬度及用途。

表1 热作模具常用的钢号、主要特性及用途

钢号

主要特性

硬度HRC

用途

5CrNiMo

合金元素含量较低的热作模具钢,具有较高的淬透性和良好的韧度,强度耐磨性,但容易出现白点

44～48

适合制造各种形状复杂,冲击载荷大、工作温度不太高、边长>400mm大中型锤锻模及切边模

5CrMnMo

该钢除淬透性、耐热疲劳性稍差外,其它性能都和5CrNiMo相似

44～48

适合制造边长≤400mm的中型锤锻模即热切边模

SCrMnMoSiV

由于增加了合金元素,使抗回火能力及淬透性增大,其使用寿命比上面两种材料有较大提高,但韧度不如5CrNiMo

44～49

适于制作中、小型锻模,但不适用制作大型锤锻模

3Cr2W8V

该钢含有较多易形成碳化物的元素铬和钨,具有良好的淬透性,在高温下(600～700℃)时,具有较高的强度和硬度、热疲劳性能,但其强度和塑性较差

48～

用于制造高温高压应力下,而冲击负荷不大的凸模和凹模。如制造压铸模、热挤压模、精锻模和有色金属成型模等

4Cr5MoSiV(H11)

空冷硬化型热作模具钢,在中温下具有较好的热强性、高的耐磨性及良好的疲劳性能,且热处理变形小

53～57

用于制造铝合金压铸模,热挤压模,穿孔用工具,心棒,压力机锻模

4Cr5MoSiV(H13)4Cr5W2SiV

空冷硬化型热作模具钢,在较高温服(600℃)时,具有较高的强度和硬度,高的耐磨性和韧度,并具有良好的热疲劳性

53～55

用来制造锤锻模,热挤压模及心棒,压力机模,精锻机模及镶块,铝、铜合金压铸模,高速锤锻模

3Cr3Mo3VN6(HM3)

新型高强韧热作模具钢。该钢含碳量较低,是为了增加导热性,提高冷热疲劳寿命,钼、钒、铌合金元素形成碳化物,因熔点较高,可细小晶粒,使钢的热强性升高。

47～52

用于制造航空喷气发动机难变形合金、高温合金等精密锻模

4Cr3Mo2MnVB(ER8)

空冷硬化型热作模具钢(H10改型钢种),具有更高的强韧度、抗冷热疲劳性、抗热振性及抗回火软化能力

42～48

用于制造铜、铝合金压铸模,大变量的热挤压模、热拉深件的冲头

4Cr5Mo2MnVN6B(Y4)

新型热作模具钢。具有高的热强性、热稳定性、良好的韧度、导热性及工艺性

49～50

用于制造铜、铝合金压铸模,并可代替3Cr2W8V钢制造中、小型压力机模具、热积压等模具

4Cr5Mo2MnVSi(Y10)

新型热作模具钢。其化学成分与H13钢相似,具有很好的淬透性,钼及钒合金元素对细化晶粒、提高热透性和回火稳定性有较大作用

50～51

用于制造电机端盖,照相机盒,汽车变速箱上盖等铝合金压铸模

6Cr4Mo3Ni2WV(CG2)

冷热兼用的基体钢,具有较宽的热处理工艺范围,无淬裂倾向,在较高温度下,具有高的强度、韧度、耐磨性及抗热疲劳性

51～53

用于制作热冲模,热挤压模,高速锻模,精锻齿轮模及镶块等

8407(瑞典)

该钢纯度高、晶粒细密、各向同性好,不论大小尺寸、韧度好。高温强度高、热应力疲劳抗力强,良好的淬透性和热处理尺寸稳定性

32～38

用于制造锌、铝、铅压铸模及交口套 总之,热作模具使用寿命的重要因素是与模具材料的化学成分及其所决定的钢的强度、韧度、耐磨性、热稳定性等有关,同时与冶金质量也有很大关系。因此,为提高模具使用寿命,作为制造业,必须正确地设计模具结构、精确地制造模具零部件、合理的使用模具及其热处理工艺,同时在该根据实际生产需要选择高质量的合适钢材,并选择合理的热处理工艺,才能充分发挥模具材料的各种性能,提高模具的使用寿命。

(责编:阿 杰)

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