热作模具钢与塑料模具钢简

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1、第二节热作模具钢的开发情况按用途热锻模用钢、热挤压模用钢、压铸模用钢、热冲裁模用钢按工作温度低耐热钢（350～370℃）中耐热钢（550～600℃）高耐热钢（580～650℃）一、常用的热作模具钢1、热锻模5CrNiMo（大中型锻模）；5CrMnMo（小型锻模）；不足：用于更大截面或更高温度时，淬透性、热稳定性、热疲劳性及耐磨性不够。5CrNiMo20世纪30年代。低耐热、高韧性、淬透性较好；低合金；400℃以下可以保持较高强度；T>400℃急剧下降；550℃下降一半。5CrMnMo为节约镍而以锰代镍；淬透性、耐热疲劳性能比5Cr

2、NiMo差；3吨锤以下浅型槽中小型锤锻模；部分压力机模块；<500℃小型热作模具。2、压铸模1）主要失效形式：热疲劳；高温塑性变形；热熔蚀；热磨损。2）牌号：3Cr2W8V3）主要特性较高耐热性；含有较多的易形成碳化物的铬、钨元素；相变温度较高，抵抗冷热交变的耐热疲劳性较好；不足：其韧性和塑性较差；热疲劳性有待提高。二、新型热作模具钢1、大截面热锻模具钢1）钢号45Cr2NiMoVSi（简称45Cr2）5Cr2NiMoVSi（简称5Cr2）3Cr2MoWVNi（代号B2）2）45Cr2和5Cr的特点：①淬透性高：既含有较高的Cr和

3、Mo，又加入了少量的V；使CCT曲线上的高温转变区上移，低温转变区显著右移，提高淬透性。②高温性能提高：具有高二次硬化能力，高温强度比5CrNiMo钢高50％，热稳定性高出100-150℃，冲击韧性则相当。热磨损性、热疲劳性及抗热裂纹扩展的能力也强于5CrNiMo。③寿命提高：用于12000t以下机械压力机模具及16t以下模锻模具，模具的使用寿命是5CrNiMo钢制造的同种模具寿命的数倍。2、中小热锻模具钢问题①模具的表面温度可达600℃以上，5CrMnMo和5CrNiMo的高温强度不能满足要求；②3Cr2W8V钢的高温韧性及热疲

4、劳性能较差。新钢种2Cr3Mo3VNb3Cr3Mo3VNb4Cr3Mo3W4VNb（代号GR）2Cr3Mo3VNb、3Cr3Mo3VNb的特点加入3％Mo，提高淬透性、热稳定性、防止回火脆性的能力。加入V和Nb，细化晶粒，降低过热敏感性。③高温强度高、热稳定性好、塑性韧性好、冷热疲劳性、热磨损性能好。应用：用于制造不锈钢（2Cr13）等热锻模，轴承凹模和辊锻模，效果显著。4Cr3Mo3W4VNb（代号GR）①特点：除Cr、Mo、V和Nb外，又加入了4％W，高温强度和热稳定性进一步提高；且具有良好冷热疲劳性能。Nb增强回火抗力及热强

5、性；与3cr2w8v钢相比，模具寿命均有大幅度的提高(数倍或数十倍）。②应用：钨钼系热作模具钢适用于制造工作温度600-700C℃的浅型腔中小锻模，也可用于铜合金热挤压模具。3、压铸模具钢常用材料的问题：3Cr2W8V的冷热疲劳性能较差，模具的使用寿命不高。新材料：4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4）4Cr5Mo2MnVSi（代号Y10）（1）Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4）特点①通过合理的成份配比，使其在达到高的热强性及热稳定性；②同时保持了良好的韧性和塑性，抗冷热疲劳性能、使用寿命明显高于3Cr2W8V。应用：铜合金压铸

6、模、热挤压和中小热锻模具。（2）4Cr5Mo2MnVSi（代号Y10）特点具有抗冷热疲劳性能好、热处理变形小、抗铝溶损性能好等优点;使用寿命比3Cr2W8V钢提高1倍以上。尤其是冷热疲劳抗力和裂纹扩展阻力方面明显优于3Cr2W8V锻造及退火工艺与3Cr2W8V钢相近，但锻造温度范围宽，锻造性能良好。应用铝合金压铸模、工作温度在600℃以下的中小热锻等模具。模具寿命普通提高1-10倍。4、铜、铝型材热挤压模具钢工况穿孔针、底模等长时与高温铜坯接触、工况较苛刻。用3Cr2W8V或4Cr5Mo5VSi钢，模具的使用寿命一直较低。4Cr3

7、Mo2NiVNbB（代号HD）钢：温度工作700℃左右；中耐热韧性；增加了1％Ni，进一步提高了钢的韧性和塑性。因此，其断裂韧性比3Cr2W8V钢高50％，使用寿命提高一倍。④高温短时抗拉强度高70％；⑤冷热疲劳抗力和热磨损性能分别高出1倍和50％。应用：在轴承环热挤冲头和凹模、汽门挤压底模、钢质药筒热挤压凸模、铜合金管材挤压模和穿孔针上成功应用。4Cr3Mo2MnVNbB（代号Y4）钢：制造铜合金挤压模底模和穿孔针顶头；模具的使用寿命也比3Cr2W8V钢制造的模具提高一倍以上。5、高温玻璃模具钢性能要求优良的抗高温氧化性能和冷热

8、疲劳性能；良好的耐腐蚀性能；足够高的强度；良好的抛光性能；并要易于脱模。常用材料：铸铁、合金铸铁或3Cr13不锈钢制造。新材料：GY（代号）高温玻璃模具钢。①成分：是Si-Cr-Mo系预硬钢。②性能：具有良好的冷热疲劳性能；优异的抗氧化性能，优良的