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1、高韧性热作模具钢的应用 由于淬透性的限制，随着模块截面的增大，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。为解决此问题，国内外研发了一系列提高合金含量的高淬透性模具钢，如国产的3Cr2MoWVNi钢、5Cr2NiMoVSi钢、4CrMnSiMoV钢等，这些钢均是在5CrNiMo的基础上适当降低含碳量、提高Cr、Mo的含量并加入适量的V和Si，提高了钢的淬透性。这些新研制的高韧性热作模具钢淬火温度范围宽、淬透性好、高温强度高，并且具有良好的韧性、热稳定性、抗冷热疲劳和抗热磨损等性能，在中小热锻模上使用，比5CrMnMo、5CrNiMo钢 制造的模具，寿命有较大提高。
中耐热韧性钢的特点是碳质量分数较低（一般为0.3﹪~0.5﹪），合金元素含量中等，含有较多的Cr、W、Mo、V等碳化物形成元素，Cr含量较高一般为wcr=3﹪~5﹪。wMo=1﹪~3﹪，Cr和Mo使钢的淬透性大大提高；含有V使钢具有较好的抗过热敏感性，对提高模具的热硬性和热强性非常有效，在500~600℃具有较高的硬度热强性和耐磨性，最高可达650℃。该类钢淬透性很好，对100mm厚工件空冷即能淬透，其综合性能好。在GB1299—2000标准中属此类的钢号有：4Cr5MoSiV钢、4Cr5MoSiV1钢、4Cr3Mo3SiV钢、3Cr3Mo3W2V钢、4Cr5W2VSi钢等，这类钢分别用来制造热挤压模、精锻模、有色金属压铸模等，有良好的使用效果。
高耐热性能热作模具钢碳含量不高，但合金元素含量高，多数模具钢的合金元素的质量分数为8﹪~10﹪，有的达11%，这类钢有高的耐热性，即高的高温强度和高温硬度，可以在600~700℃的高温下工作，同时具有高的耐热性，淬透性好，有强烈的二次硬化效果，好的回火抗力，较高的抗疲劳性和断裂韧度。高耐热性钢适用于要求高耐热性、耐磨性、韧性要求较低、形状不太复杂的模具。主要用于制造压力机镦锻模，挤压机上加工高强钢、不锈钢、钛合金、耐热合金等尺寸小于150mm的模具、压铸模以及较高工作温度（600~690℃）、高磨损条件下工作的热作模具。
为解决此类问题，国内研发了一些新的钢种：如HD钢和Y系列钢。 Y系列模具钢是针对压铸模特点结合我国矿产资源而研制的新钢种。Y10（4Cr5Mo2MnVSi）钢淬透性好，主要用于铝合金压铸模。与Y10钢相比，Y4（4Cr3Mo2MnVNbB）钢中的Cr、Si含量下降了，碳化物不均匀性下降，同时以硼来提高淬透性和热强性，加入微量铌可提高M6C和MC型碳化物的稳定性，因此能细化晶粒，降低过热敏感性，提高热强性和热稳定性，可用于熔液温度为880~960℃的铜合金热压铸模。Y系列钢用于压铸模上，其使用寿命较3Cr2W8V钢有很大提高。
新技术、新工艺的发展对模具提出了更高的要求，一些普通热作模具钢已不能满足其使用要求，必须采取特殊性钢来制作热作模具，才能使模具达到其技术要求并使其使用寿命大大提高。下面简要进行介绍：
为了满足高温、耐蚀、抗氧化要求而引入奥氏体型耐热钢，其中有铬镍系奥氏体不锈耐热钢，如Cr14Ni25Co2V、4Cr14Ni14W2Mo；以及高锰奥氏体钢，如5Mn15Cr8Ni5Mo3V钢、7Mn10Cr8Ni10Mo3V钢、7Mn15Cr2AlV2WMo钢等。这些奥氏体型耐热钢作为热作模具材料已经逐渐获得了广泛应用。
硬质合金制造热作模具可直接烧结成形，不需机械加工和热处理。钢结硬质合金是介于硬质合金和工模具钢之间的一种新模具材料（冷模具钢应用中已介绍），适合制作热挤压模、热冲孔模，热平锻模等，模具使用寿命大大提高。
此类钢在制造的热作模具表面在使用中由于合金碳化物和金属间化合物的析出，硬度提高，适宜制作精密复杂热作模具，由于表面硬度高，耐磨性好而模具心部仍保持原有的组织和高韧性，从而提高了模具的使用寿命。 （4）高速钢型耐热钢和冷热兼用基体钢的应用 基体钢中有较多钢种可以兼作冷作模具用钢和热作模具用钢，如LM1钢、LM2钢、CG-2钢、RM-2钢、012A1钢和5Cr4W2Mo2SiV钢等，可用于热挤压模具和精锻模，其使用寿命高于3Cr2W8V钢。 （《金属加工》（热加工）杂志）
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发表于 2017-5-11 04:12:00
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发表于 2017-4-3 16:25:14
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