模具工程材料 第3章 热作模具钢课件

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1、第3章热作模具钢3.1热作模具钢的分类及钢号3.2高韧性热作模具钢3.3高热强性热作模具钢3.4高热韧性热作模具钢3.5热作模具钢热处理3.6陶瓷型精铸锻造模具及热处理3.7铸钢堆焊制模和电渣熔铸模具及热处理3.1热作模具钢的分类及钢号3.1.1热作模具钢的分类热作模具钢按用途可以分为热锻模用钢、热挤压模用钢和压铸模用钢，有可细分为锤锻模用钢、机锻模用钢、热挤压模用钢、热锻模用钢、热冲裁模用钢和压铸模用钢。按耐热性分类可以分为高耐热性用钢、中耐热性用钢和低耐热性用钢，或按特有性能分为高韧性钢、高热强性钢和高耐磨钢。按合金元素分类可以分

2、为钨系热模钢、铬系热模钢、铬铂系及铬钨系热模钢，或按合金元素含量多少分为低合金热作模具钢、中合金热作模具钢和高合金热作模具钢。下一页返回3.1热作模具钢的分类及钢号3.1.2热作模具钢标准钢号国家标准GB1299-1985《合金工具钢技术条件》列入了12个热作模具钢钢号，钢号分为三类，一类是原用老钢种，如5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、8Cr3等；一类是近年国内研制的新钢种，如5Cr4Mo3SiMnAl、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V、4CrMnSiMoV等；另一类是引进国外通用钢种，如4Cr3MoSiV(

3、H10)、4Cr5MoSiV(H11)、4Cr5MnSiV1(H13)、4Cr5W2VSi(W2)等。上一页返回3.2高韧性热作模具钢3.2.15CrNiMo该钢具有良好的塑性、韧性、尺寸效应不敏感。由于碳化物形成元素含量低，二次硬化效应微弱，热稳定性差，高温强度低。1.临界点及组织特征该钢的临界点为Ac1730℃、Ac3780℃和Ms230℃2.力学性能不同淬火、回火温度下的硬度、冲击韧度值见表3-3、表3-4。下一页返回3.2高韧性热作模具钢3.工艺性能(1)锻造锻坯加热温度1100℃~1150℃，开锻温度1050℃~1100℃，

4、终锻温度800℃~850℃，砂冷或坑冷(2)退火退火工艺曲线如图3-1、图3-2所示。(3)淬火、回火工艺淬火预热温度600℃~650℃，加热温度830℃~860℃，油淬。回火工艺见表3-5。4.实际应用上一页下一页3.2高韧性热作模具钢3.2.25CrMnMo1.临界点及组织特征该钢的临界点为Ac1710℃、Ac3760℃和Ms220℃。淬火组织为马氏体加少量残余奥氏体，奥氏体晶粒度大于合金元素较高的中、高合金热作模具钢。2.力学性能5CrMnMo不同温度下的力学性能见表3-6。3.工艺性能(1)锻造钢坯锻造加热温度1100℃~11

5、50℃，开锻温度1050℃~1100℃，终锻温度800℃~850℃、锻后缓冷(坑冷或砂冷)，注意防止模具开裂。上一页下一页3.2高韧性热作模具钢(2)退火等温退火加热温度850℃~870℃，等温温度680℃，退火硬度197~241HBS(3)淬火加热温度840℃~860℃油淬，冷到150℃~180℃左右出油并立即回火.为减少变形及开裂，淬火时最好延时冷却，可空冷到740℃~780℃，然后入油。(4)回火回火工艺见表3-7。4.实际应用适用于制造要求较高强度和耐磨性，而韧性要求不甚高时的各种中、小型锤锻模具及部分压力机模块，也可用于工作

6、温度低于500°C的其他小型热作模具。上一页下一页3.2高韧性热作模具钢3.2.34CrMnSiMoV此钢具有较高的强度、耐磨性和良好的冲击韧度，其高温性能、抗回火稳定性、热疲劳抗力均比5CrNiMo好。1.临界点该钢的临界点为Ac1792℃、Ac3855℃和Ms330℃2.力学性能不同温度下的力学性能见表3-8。3.工艺性能(1)锻造钢坯加热温度1100℃~1140℃，开锻温度1050℃~1100℃，终锻温度≥850℃，锻后砂冷或坑冷。上一页下一页3.2高韧性热作模具钢(2)退火等温退火加热温度840℃~860℃，等温温度700℃~

7、720℃。(3)淬火大型锻模淬火温度870℃~900℃，中小型锻模淬火温度900℃~930℃。(4)回火大型锻模回火温度620℃~660℃，硬度38~42HRC;中型锻模回火温度610℃~630℃，硬度41~44HRC;小型锻模回火温度470℃~610℃，硬度38~42HRC4.实际应用此钢适用于大、中型锻模，也适用于中、小型锻模。上一页下一页3.2高韧性热作模具钢3.2.43Cr4MoWVNi该钢具有二次硬化效应，经600°C回火后，仍能保持较高的硬度（45-50HRC），回火温度高于620°C后硬度才急剧下降，因而其稳定性较高。1

8、.临界点该钢的临界点为Ac1816℃、Ac3833℃和Ms68℃2.力学性能3Cr2MoWVNi钢室温及高温力学性能见表3-9。上一页下一页3.2高韧性热作模具钢3.工艺性能(1)退火等温退火加热温度820℃，等温温度7