制作热锻模最好用什么材料
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。
第三章 热作模具材料
回火用途 锻模体回火
模具类型 小型锻模 中型锻模 大型锻模 中型锻模 小型锻模
温度/℃ 490～510 520～540 560～580 620～640 640～660
加热设备 煤气炉或电阻炉
硬度（HRC） 44～47 38～42 34～37 34～37 30～35
53 48
9 7
9 6
1120
57 50
11 10
10 9
3．5 47 012Al钢的热稳定性
1130
640℃加热， 保温2h，回 火两次
45～46
6
3．5
2．5
第三章 热作模具材料
2.应用范围 四、6Cr4Mo3Ni2WV(CG—2)钢 1.力学性能 2.工艺性能 (1)锻造工艺 始锻温度1140～1160℃,终锻温度≥950℃。 (2)退火工艺 采取等温球化退火，加热温度1100～1130℃,等温温度 670℃,炉冷到400℃以下出炉空冷，退火硬度220～240HBW。 (3)淬火及回火工艺 淬火加热温度1100～1130℃,油冷。 3.应用 五、4Cr3Mo3W4VNb(GR)钢 1.力学性能
第三章 热作模具材料
(1)高淬高回工艺 3Cr2W8V钢制40Cr销轴热锻模，在160t摩擦压力 机上锻造。 (2)控制淬硬层淬火工艺 3Cr2W8V钢制尖嘴钳热压模具，在1000～ 3000kN摩擦压力机上使用，常规淬火工艺，硬度46～48HRC，模具 使用寿命仅4000件，失效形式为变形或型腔变形塌陷。 (3)贝氏体等温淬火工艺 3Cr2W8V钢制自行车曲柄热成形模，在30 00kN摩擦压力机上使用，按1080℃油淬，580～610℃回火两次工艺 处理;硬度45～48HRC,平均使用寿命4500件;改用1100℃加热，340～ 350℃硝盐炉等温淬火，获得马氏体+下贝氏体组织，使模具得到高 强度的同时，显著提高了塑性和断裂韧度，模具平均寿命达到9000 件，最高达3.8万件。 二、5Cr4W5Mo2V(RM2)钢
金属材料介绍
1.2常用金属材料金属材料来源丰富，并具有优良的使用性能和加工性能，是机械工程中应用最普遍的材料，常用以制造机械设备、工具、模具，并广泛应用于工程结构中。
金属材料大致可分为黑色金属两大类。
黑色金属通常指钢和铸铁；有色金属是指黑色以外的金属及其合金，如铜合金、铝及铝合金等。
1.2.1 钢钢分为碳素钢（简称碳钢）和合金两大类。
碳钢是指含碳量小于 2.11%并含有少量硅、锰、硫、磷杂质的铁碳合金。
工业用碳钢的含碳量一般为0.05%〜1.35%。
为了提高钢的力学性能、工艺性能或某些特殊性能（如耐腐蚀性、耐热性、耐磨性等），冶炼中有目的地加入一些合金元素（如Mn、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti等），这种钢称为合金钢。
（一）碳钢1.碳钢的分类碳钢的分类方法有多种，常见的有以下三种。
（1）按钢的含碳量多少分类分为三类：低碳钢，含碳量＜0.25%；中碳钢，含碳量为0.25%〜0.60%；高碳钢，含碳量＞0.60%。
（2）按钢的质量（即按钢含有害元素S、P的多少）分类分为三类：普通碳素钢，钢中S、P含量分别^0.055%和0.045%；优质碳素钢，钢中S、P含量均^0.040%；高级碳素钢，钢中S、P含量分别^0.030%和0.035%。
（3）按钢的用途分类分为两类：碳素结构钢，主要用于制造各种工程构件和机械零件；碳素工具钢，主要用于制造各种工具、量具和模具等。
2.碳钢牌号的表示方法（1）碳素结构钢碳素结构钢的牌号由屈服点“屈”字汉语拼音第一个字母Q、屈服点数值、质量等级符号（A、B、C、。
）及脱氧方法符号（F、b、Z）等四部分按顺序组成。
其中质量等级按A、B、C、D顺序依次增高，F代表沸腾钢，b代表镇静钢，Z代表镇静钢等。
如Q235-A-F表示屈服强度为235Mpa的A 级沸腾碳素结构钢。
（2）优质碳素结构钢优质碳素结构钢的牌号用两位数字表示。
这两位数字代表钢中的平均含碳量的万分之几。
例如45钢，表示平均含碳量为0.45%的优质碳素结构钢。
热作模具钢H13系列
热作模具钢H13系列1、 4Cr5MoSiV1（H13）尺寸规格：锻元Φ50～Φ250锻板20～80×40～400 锻板80～300×500～610用途：适宜制做铝、锌、铜合金挤压模、压铸模、热锻模、及热剪切刀片等，是制作顶杆、套筒的理想材料，也适宜制造高产量塑胶模具出厂状态：球化退火硬度HB≤220化学成分%C 0.40 Mn 0.38 Si 0.98 P 0.016 S 0.010 Cr 5.06 Mo1.21 V 0.95性能及特点：具有良好的韧性与抗高温疲劳性能，能承受温度聚变，适宜在高温下长期工作具有良好的切削性能和抛光性能。
热处理球化退火：840-860℃*3h炉冷，730-750℃*4h等温，炉冷至550℃以下出炉空冷。
预热: 600-650℃*2.Oh+ 830-850℃*2.Oh。
淬火: 1020-1050℃*1.0h出炉油冷，待工件冒烟不着火时取出空冷。
回火: 550-580℃*2.5h，出炉空冷三次。
2、 4Cr5MoSiV （H11）转载尺寸规格：锻元Φ50～Φ250锻板20～80×40～400 锻板80～300×500～610用途：该钢通常用于制造铝铸件用的压铸模、热挤压模和穿孔用的工具和芯棒、压力机锻模、塑料模等，此外，由于该钢具有好的中温强度，亦被用于制造飞机、火箭等耐400-500℃工作温度的结构件。
出厂状态：球化退火硬度HB≤220化学成分%C 0.40 Mn 0.42 Si 0.85 P 0.020 S 0.014 Cr 4.96 Mo1.18 V 0.45性能及特点：该钢在中温条件下具有很好的韧性，较好的热强度，热疲劳性能和一定的耐磨性，在较低的奥氏体化温度条件下进行空淬，热处理变形小，空淬时产生氧化铁皮的倾向小，而且可以抵抗熔融铝的冲蚀作用。
热处理球化退火：860-890℃*3h炉冷，730-750℃*4h等温，炉冷至550℃以下出炉空冷。
热作模具钢
热作模具钢2、有较高的韧性和耐冷热疲劳性能。
3、在中温条件下具有很好的韧性、热疲劳性能和一定的耐磨性。
4、空淬热处理变形小，空淬时产生的氧化皮倾向小，而且可以抵抗熔融铝的冲蚀作用。
用途：1、适用于制造铝合金型材的热挤压模与芯棒。
2、模锻锤的锻模、锻造压力机模具、精锻机用模具锤块。
3、模腔升温低于600℃的铝、铜及其合金压铸模。
2、钢材断面在80mm以下时可以淬透。
3、钢的相变温度较高，抵抗冷热交变的耐热疲劳性良好。
4、韧性和塑性较差。
用途：1、可用于制造高温下高应力但不受冲击负荷的凹凸模。
2、可用于制造承受较大压应力、弯应力、拉应力的模具。
3、可用于制造高温下受力的热金属切刀用途：用于制造形状简单，厚度小于250毫米的小型锤锻模，各种热挤压模。
冷作模具钢特点：应用广泛的冷作模具钢，属高碳高铬类型的莱氏体钢；具有较好的淬透性和良好的耐磨性，淬火变形小；冲击韧性较差，易脆裂，容易形成不均匀的共晶碳化物。
用途：多用于制造耐磨性能高，受冲击负荷较小的冷作模、冲头、冷切剪刀、钻套、量规、拉丝模、压印模、拉丝板、拉延模以及螺纹滚模等模具。
加工材料不硬的刀具，高耐磨、长寿命的塑料模具。
的淬透性、强度和韧性，使钢的综合性能更好。
用途：用于制造要求高耐磨性的大型复杂冷作模具，如冷切剪刀、切边模、拉丝模、搓丝板、螺纹滚模、滚边模和要求高耐磨的冷冲模和冲头等。
用途：适用于精密冲剪冲压模，难加工的冷锻、深抽和挫牙用模及高速冲剪冲头，不锈钢板冲头。
塑料模具钢2、具有良好的镜面加工性能，模具表面粗糙度好。
3、在加工模具前已经预硬化处理，可直接使用，既保证模具的使用性能，又避免热处理引起模具的变形。
用途：适于制造大中型的和精密的塑料模具以及低熔点锡，锌，铅合金用的压铸模等。
.由于有Ni的作用,该钢较P20有更高的淬透性,强韧性和抗蚀性,可以使大截面尺寸的钢材在调质后具有较均匀的硬度分布,有很好的抛光性能和很低的表面粗糙度值.该钢制造模具时,一般先进行调制热处理,硬度为29~35HRC(即预硬化),然后加工成模具可直接使用,这既保证了大型和特大型模具的使用性能,又避免了热处理引起模具的变形.用途：要用在大型塑胶模具,模架上.如汽车保险杠,电视机外壳模具等. 适合要求高光整度的模具如生产硬胶(PS)及超不淬胶(ABS)等.制模，耐腐蚀性能良好；镜面抛光效果优异用途：适于制作超镜面塑胶精密模具耐腐蚀高硬度塑胶模具等。
锻造用材料及质量控制
3、碳素工具钢 碳素工具钢的牌号以“T＋数字＋字母”表示。钢号前面的“碳”或“T”表示碳 碳素工具钢的牌号以“T＋数字＋字母”表示。钢号前面的“碳”或“T”表示碳 素工具钢，其后的数字表示含碳量的千分之几。如平均含碳量为0.8%的碳素工具 素工具钢，其后的数字表示含碳量的千分之几。如平均含碳量为0.8%的碳素工具 钢，其钢号为“碳8”或“T8”。 钢，其钢号为“碳8”或“T8”。 含锰量较高者，在钢号后标以“锰”或“Mn”,如“碳8锰”或“T8Mn”。如为高 含锰量较高者，在钢号后标以“锰”或“Mn”,如“碳8锰”或“T8Mn”。如为高 级优质碳素工具钢，则在其钢号后加“高”或“A”，如“碳10高”或“T10A”。 级优质碳素工具钢，则在其钢号后加“高”或“A”，如“碳10高”或“T10A”。 4、合金工具钢与特殊性能钢 合金工具钢的牌号以“一位数字（或没有数字）＋元素＋数字＋…”表示。其编 合金工具钢的牌号以“一位数字（或没有数字）＋元素＋数字＋…”表示。其编 号方法与合金结构钢大体相同，区别在于含碳量的表示方法，当碳含量≥1.0%时， 号方法与合金结构钢大体相同，区别在于含碳量的表示方法，当碳含量≥1.0%时， 则不予标出。如平均含碳量<1.0%时，则在钢号前以千分之几表示它的平均含碳量， 则不予标出。如平均含碳量<1.0%时，则在钢号前以千分之几表示它的平均含碳量， 如9CrSi钢，平均含碳量为0.90%，主要合金元素为铬 、硅，含量都小于1.5%。又 9CrSi钢，平均含碳量为0.90%，主要合金元素为铬 、硅，含量都小于1.5%。又 如Cr12MoV钢，含碳量为1.45～1.70%(大于1.0%)，主要合金元素为11.5～12.5%的 Cr12MoV钢，含碳量为1.45～1.70%(大于1.0%)，主要合金元素为11.5～12.5%的 铬,0.40～0.60%的钼和0.15～0.30%的钒。而对于含铬量低的钢，其含铬量以千分 ,0.40～0.60%的钼和0.15～0.30%的钒。而对于含铬量低的钢，其含铬量以千分 之几表示，并在数字前加“0”，以示区别。如平均Cr＝0.6%的低铬工具钢的钢号 之几表示，并在数字前加“0”，以示区别。如平均Cr＝0.6%的低铬工具钢的钢号 为 “Cr06”。 Cr06”。 在高速钢的钢号中，一般不标出含碳量，只标出合金元素含量平均值的百分之几。 如“钨18铬 矾”（W18Cr4V，简称18如“钨18铬4矾”（W18Cr4V，简称18-4-1），“钨6钼5铬4矾2”（W6Mo5Cr4V2， ），“钨6 2”（W6Mo5Cr4V2， 简称6 简称6-5-4-2）等。 特殊性能钢的牌号和合金工具钢的表示相同，如不锈钢2Cr13表示含碳量为0.20%， 特殊性能钢的牌号和合金工具钢的表示相同，如不锈钢2Cr13表示含碳量为0.20%， 含铬量为12.5～13.5%。 含铬量为12.5～13.5%。 5、专用钢 这类钢是指某些用于专门用途的钢种。它是以其用途名称的汉语拼音第一个 字母表明该钢的类型，以数字表明其含碳量；化学元素符号表明钢中含有的合金 元素，其后的数字标明合金元素的大致含量。 例如滚珠轴承钢在编号前标以“G”字，其后为铬（Cr） 例如滚珠轴承钢在编号前标以“G”字，其后为铬（Cr）+数字，数字表示铬 含量平均值的千分之几，如“滚铬15”（GCr15）。这里应注意牌号中铬元素后面 含量平均值的千分之几，如“滚铬15”（GCr15）。这里应注意牌号中铬元素后面 的数字是表示含铬量为1.5%,其他元素仍按百分之几表示，如GCr15SiMn表示含铬 的数字是表示含铬量为1.5%,其他元素仍按百分之几表示，如GCr15SiMn表示含铬 为1.5%，Si、Mn均小于1.5% 的滚动轴承钢。 1.5%，Si、Mn均小于1.5%
热作模具钢的使用性能要求
热作模具钢的使用性能要求第一篇：热作模具钢的使用性能要求热作模具钢的使用性能要求各种热作模具钢在工作过程中差异很大，它们的工作温度、载荷性质千差万别，而且任何一种模具钢也不可能同时具有极高的热强性、耐磨性、断裂抗力、抗热疲劳性能等。
在选择模具钢时，只能抓住模具最最关键的性能要求，进行优先保证，其次再兼顾其他各项性能进行选材。
热作模具钢采用以下技术指标进行评价。
①室温硬度、高温硬度：用以评价耐磨性和变形抗力。
②室温拉伸强度、高温拉伸强度：用以评价静载断裂抗力。
③室温冲击韧性、高温冲击韧性：用以评价冲击断裂抗力。
④长期保温后的硬度变化：用以评价抗回火能力及热稳定性。
⑤机械疲劳裂纹扩展速率：可反映热疲劳裂纹萌生后，在锻压力的作用下向内部扩展时，每一应力循环的扩展量。
机械疲劳裂纹扩展速率小的材料，每锻压一次裂纹的扩展量也少，这表明裂纹扩展得很慢。
⑥断裂韧性：反映材料对已存在的裂纹发生失稳扩展的抗力。
断裂韧性高的材料，其中的裂纹如要发生失稳扩展，必须在裂纹尖端具有足够高的应力强度因子，也就是必须有较大的应力或较大的裂纹长度。
在应力恒定的前提下，在一种模具中已经存在一条疲劳裂纹，如果模具材料的断裂韧性值较高，则裂纹必须扩展得更深，才能发生失稳扩展。
⑦变形抗力：模具钢的变形抗力反映了模具的抗堆塌能力。
为了保证热作模具钢在较高的温度下工作，应保证模具钢具备较高的抗回火能力、热稳定性和高温强度。
⑧断裂抗力：由于热作模具钢的断裂过程是一种疲劳断裂，因此，热作模具钢的断裂抗力包括萌生疲劳裂纹的抗力、疲劳裂纹亚临界扩展的抗力和裂纹失稳扩展的抗力。
萌生疲劳裂纹的抗力与热疲劳抗力关系密切。
疲劳裂纹亚临界扩展的抗力可采用裂纹扩展速度da/dN9（mm/次）表示，它表示每一次应力循环，裂纹的扩展长度。
裂纹失稳扩展的抗力通过材料的断裂韧性Kic表示。
⑨抗热疲劳能力：可以反映热疲劳裂纹萌生前的工作寿命。
抗热疲劳能力高的材料，萌生热疲劳裂纹的循环次数较多。
锻造模具材质选择标准
锻造模具材质选择标准
1. 强度和硬度：模具需要具有足够的强度和硬度来承受锻造过程中的高压力和冲击。
常用的模具材料包括钢、铁、合金等，具有高强度和硬度。
2. 耐磨性：锻造模具在使用过程中会与金属材料直接接触，因此需要有足够的耐磨性来抵抗摩擦和磨损。
常用的耐磨材料包括高速钢、硬质合金等。
3. 热稳定性：锻造过程中会产生高温，模具需要具有良好的热稳定性，防止在高温下发生脱离、变形等问题。
常用的耐热材料包括高速钢、高温合金等。
4. 导热性：模具需要具有良好的导热性，以便快速散热，防止高温过程中产生过热导致模具损坏。
常用的导热材料包括铜合金等。
5. 加工性能：锻造模具需要易于加工成型，以便制作出复杂形状的模具。
常用的易加工材料包括钢、铁等。
6. 经济性：选择锻造模具材料时，还需要考虑材料的成本和可用性，以确保在经济上可行。
总之，选择锻造模具材质时需要综合考虑模具的强度、硬度、耐磨性、热稳定性、导热性、加工性能和经济性等因素。
8407材料
热作模具钢用于热态金属的成形加工，如热锻模、压铸模、8407热挤压模等。
热作模具在使用的过程中不断反复受热与冷却，常因热疲劳而使模腔表面龟裂，故要求热作模具钢在高温下具有较高的综合力学性能及良好的耐热疲劳性和足够的淬透性。
8407化学成份： C 0.39 Si 1.0 Mn 0.4 Cr 5.3 Mo 1.3 V 0.92344化学成份: C 0.38 Si 1.0 Mn 0.4 Cr 5.0 Mo 1.3 V 1.0SKD61化学成份: C 0.35-0.42 Si 0.80-1.20 Mn 0.30-0.50 Cr 4.80-5.50Mo 1.20-1.60 V 0.50-1.10 P 0.030 S 0.010以下。
根据需求而确定的,以下就现在常用的材料分类来讲: 8407-----适用于材料含酸性物质,产量高,外观要求不高的的模具.材料硬化以后韧性较好,常用于合金压铸类的模具,塑胶材料中含较高玻纤的模具也常选用此材料. 8407和8402的热处理最大硬度达到HRC52.如果零件的最小尺寸大于300mm 时,热处理后的硬度应该控制在HRC50以内。
当8407\8402材料最小尺寸大于300mm时,并在热处理后再进行大量放电加工,在放电加工后必须再次安排一次回火去应力的工艺。
H13-----性能与8407相当,但在硬化后韧性稍差,因此重合金类(如铜合金)的模具一般不建议使用.H13料的最大特点是耐磨性好,材料的淬透性优异.材料热处理后,大大提高工件的使用寿命。
S136----适用于材料含酸性物质,产量高,镜面要求的模具.S136H----适用于材料含酸性物质,有一定外观要求,但产量一般的模具S136-SUP---适用于材料含酸性物质,产量高,镜面要求的模具.相对S136此材料耐酸性更高,质地也更均匀POLMAX钢材特性和用途：通过双重溶处理（电渣重溶+真空重溶），纯洁度高，杂质及偏析度大大降低，提供极高的抛光性能，可达到光学级镜面效果。
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。
模具钢工艺性能与用途
模具钢模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。
模具是机械制造、无线电仪表、电机电器等工业部门中制造零件的要紧加工工具。
模具的质量直截了当碍事着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产本钞票、而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，要紧受模具材料和热处理的碍事。
简介模具钢大致可分为〔冷作模具钢〕、〔热作模具钢〕和〔塑料模具钢〕3类，用于锻造、冲压、切型、压铸等。
由于各种模具用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢，按其所制造模具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性，足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。
由于这类用途不同，工作条件复杂，因此对模具用钢的性能要求也不同。
冷作模具包括冷冲模、拉丝模、拉延模、压印模、搓丝模、滚丝板、冷镦模和冷挤压模等。
冷作模具有钢，按其所制造具的工作条件，应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工艺性能。
用于这类用途的合金工具用钢一般属于高碳合金钢，碳质量分数在%以上，铬是这类钢的重要合金元素，其质量分数通常不大于5%。
但关于一些耐磨性要求特别高，淬火后变形特别小模具用钢，最高铬质量分数可达13%，同时为了形成大量碳化物，钢中碳质量分数也特别高，最高可达%。
冷作模具钢的碳含量较高，其组织大局部属于过共析钢或莱氏体钢。
常用的钢类有高碳低合金钢、高碳高铬钢、铬钼钢、中碳铬钨钏钢等。
热作模具分为锤锻、模锻、挤压和压铸几种要紧类型，包括热锻模、压力机锻模、冲压模、热挤压模和金属压铸模等。
热变形模具在工作中除要承受巨大的机械应力外，还要承受反复受热和冷却的做用，而引起特别大的热应力。
热作模具钢除应具有高的硬度、强度、红硬性、耐磨性和韧性外，还应具有良好的高温强度、热疲乏稳定性、导热性和耐蚀性，此外还要求具有较高的淬透性，以保证整个截面具有一致的力学性能。
关于压铸模用钢，还应具有外表层经反复受热和冷却不产生裂纹，以及经受液态金属流的冲击和侵蚀的性能。
钛合金热锻模具材料牌号
钛合金热锻模具材料牌号
钛合金热锻模具材料的选择取决于具体的应用要求和工艺条件。
以下是一些常用的钛合金热锻模具材料牌号：
1. Ti-6Al-4V（钛6-4）：这是最常用的钛合金之一，具有优异的机械性能和耐腐蚀性能，适用于高温和高应力环境下的模具应用。
2. Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo（钛6-2-4-2）：这种钛合金具有较高的强度和耐热性，适用于高温和高应力的模具应用，如航空航天领域。
3. Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo（钛6-2-4-6）：这种钛合金具有更高的强度和耐热性，适用于要求更高强度和耐热性的模具应用，如航空航天和能源领域。
4. Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si（钛6-2-4-2-0.1Si）：这种钛合金添加了硅元素，可提高其耐高温和耐热疲劳性能，适用于高温下的模具应用。
5. Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo-0.1Si（钛6-2-4-6-0.1Si）：这种钛合金在钛6-2-4-6
的基础上添加了硅元素，进一步提高了其高温性能，适用于极端高温和高应力环境下的模具应用。
需要注意的是，具体选择哪种钛合金热锻模具材料牌号还需根据具体的工艺要求、模具设计和使用条件进行综合考虑。
锻造工艺及模具设计资料
锻造工艺及模具设计资料大家好，我是一名大学教授，今天我来给大家介绍关于锻造工艺及模具设计的资料，希望对大家有所帮助。
1.锻造工艺锻造是将金属材料在一定的温度下通过压力变形达到所需形状的一种工艺。
锻造的主要特点是它是以固态变形为主要手段，对金属材料进行加工，锻件具有纤维结构，具有高的强度、韧性和可靠性。
锻造过程中需要注意以下几点：（1）选材锻造工艺的原料材料主要是金属材料，因此需要选用具有一定延展性、塑性、韧性和可锻性的金属材料进行锻造。
（2）加热锻造过程中需要对金属材料进行加热处理，使其达到适宜的塑性状态。
（3）锻造在适宜的温度下，使用锻压机等设备对金属材料进行锻造，以达到所需形状和尺寸。
（4）退火锻造后的金属材料需要进行退火处理，以恢复其塑性和韧性，保证其使用性能。
2.模具设计模具是锻造工艺中非常重要的工具，其设计质量将直接影响到锻造件的质量和成本。
模具设计需要考虑以下几点：（1）选材模具材料需要具有高强度、高韧性、高耐磨性和高温稳定性。
常用的模具材料有合金钢、合金铸铁、电熔钢等。
（2）结构设计模具结构需要合理设计，以保证锻造件的精度和质量。
通常包括上下模、内芯、外壳、挡料等部分。
（3）冷却设计在锻造过程中，模具需要耐受高温和高压的腐蚀和磨损，因此需要合理设计冷却系统，以提高模具的使用寿命和稳定性。
（4）应力分析在模具设计过程中需要进行应力分析，以确保模具在使用中不会破裂或变形，同时需要加强模具的强度和稳定性。
以上就是关于锻造工艺及模具设计的简单介绍，感谢大家的阅读。
除了以上介绍的基本知识外，我们还可以探讨一些更深入的问题和技术。
1.锻造工艺的分类锻造工艺可以根据材料的状态和加工方式进行分类。
常见的分类有：（1）按材料状态分类：①冷锻：在材料不加热或温度较低时进行的锻造。
②热锻：在材料加热到适宜温度时进行的锻造。
热锻可以分为碳素钢热锻、合金钢热锻、铝合金热锻、镁合金热锻等。
（2）按加工方式分类：①自由锻造：将金属材料置于锻造机上，通过锤击、撞击等方式进行锻造。
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。
热加工模具的材料选择及热处理
杆类件 ， 扁薄 的工 件 ， 冷却快 或打击次数 多热加工温度低 的工件收缩 率为 ０ ． ８ ～ １ ． ２ ％；带大头 的长杆锻件 ，头部 和杆部 的冷缩 塑料件一般 取 （ ０ ． ３ ～ Ｏ ． ５ ） ％。铝 合金 为 （ Ｏ ． ８ ～１ ． ０） ％， 镁 合金为 Ｏ ． ８ ％，钛合金 为 （ ０ ． ５ — ０ ． ７ ） ％，铜合金 为 （ １ ． ０ ～１ ． ３ ）％。
热加工模具的材料选择及热处理
刘 嵩
燕 山大学机械工程 学院 河北
秦皇 岛 ０ ６ ６ ０ ０ ４
【 摘 要 】随着社会的进步 ，科学的发展 ，模具受到越来越广泛的应用 ， 其适应性也越来越 强，模具 已成为国家制造工艺水平的标志和独立 的基础 工业体 系。热加工模 具是工业产品生产过程 中不可缺 少的基本 工艺方法之一 ，主要 用于制造 业和加 工业。本论 文从理论 与实践的角度对 热加工模具
有 限公 司。
响。因此 ， 大力推广模具生产中的新材料 、新工艺和新技术 ，对合理选 择模具材料 ，改进热处理工艺和表面处理工艺起到举 足轻重的作用 。 １ ． ３ 常用金属的线膨胀 系数及收缩率 线膨胀系数是指温度 升高一摄 氏度时单位材料 的尺寸变化。收缩率
新。
更高的要求 。模具材料性能 的好坏和使用寿命 的长短 ，将直接影 响加工
产品的质量和生产的经济效益 。由于影响模具使用寿命的极其重要 的因 素包括模具材料的种类 、 热处理工艺 、表面处理技术 ，所以世界各 国都
在不断的研究和开发新型模具材料 ，改进模具 的热处理工艺 ，选用适 当 的表面处理技术 ，合理的设计模具结构加强对模具 的维护等措施 ，来稳
工程材料基础复习题与答案
工程材料基础复习题与答案一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、一次渗碳体是从( )A、钢液中析出的B、奥氏体中析出的C、铁素体中析出的D、珠光体中析出的正确答案：A2、下列碳钢在平衡状态下，塑性最差的材料是( )A、65B、T9C、45D、T12E、60F、25G、T10H、20正确答案：D3、铜和镍两元素可以形成（）固溶体。
A、无限.间隙B、有限.间隙C、有限.置换D、无限.置换正确答案：D4、共析钢的过冷奥氏体在300℃左右等温转变时，所形成的组织是( )。
A、索氏体B、上贝氏体C、珠光体D、下贝氏体正确答案：D5、在金属材料的力学性能指标中，“200HBW”是指( )A、硬度B、弹性C、强度D、塑性正确答案：A6、下列材料中，平衡状态下冲击韧性最差的材料是( )A、T8B、35C、20D、T7E、T10F、T13G、45H、Q195正确答案：F7、对硬度在160HBS以下的低碳钢、低合金钢，为改善其切削加工性能，应采用的热处理工艺是( )A、调质B、渗碳C、球化退火D、正火正确答案：D8、具有体心立方晶格的金属有（）A、CuB、AIC、α–FeD、γ–Fe正确答案：C9、共析反应是指（）A、液相→固相1+固相2B、固相→固相1+固相2C、从一个液相内析出另一个固相D、从一个固相内析出另一个固相正确答案：B10、T10钢锻坯切削加工前，应进行的预备热处理是( )。
A、完全退火B、去应力退火C、再结晶退火D、球化退火正确答案：D11、冷变形金属再结晶后( )A、形成等轴晶，塑性增大；B、形成柱状晶，塑性下降；C、形成柱状晶，强度升高；D、形成等轴晶，强度增大；正确答案：A12、下列碳钢在平衡状态下，塑性最好的材料是( )A、T12B、T8C、15D、45E、T9F、20G、65H、T12正确答案：C13、钢的淬硬性主要取决于( )A、碳含量B、合金元素C、杂质元素D、冷却介质正确答案：A14、GCr15轴承钢, 通常采用的最终热处理为( )A、调质B、去应力退火C、淬火+低温回火D、淬火+中温回火正确答案：C15、固溶体的晶体结构与( )相同。
钛合金热锻模具材料牌号
钛合金热锻模具材料牌号
（实用版）
目录
1.钛合金热锻模具材料简介
2.牌号分类及表示方法
3.常用牌号及性能特点
4.选择牌号的注意事项
5.结论
正文
1.钛合金热锻模具材料简介
钛合金热锻模具材料是一种具有优良性能的材料，广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。
由于钛合金具有高强度、良好的抗腐蚀性能和优异的抗疲劳性能，因此在热锻模具制造中具有很高的实用价值。
2.牌号分类及表示方法
钛合金热锻模具材料的牌号主要按照其化学成分、力学性能和工艺性能进行分类。
在我国，钛合金牌号的表示方法一般为“钛合金 + 数字”，其中数字表示该合金的力学性能等级。
3.常用牌号及性能特点
以下是几种常用的钛合金热锻模具材料牌号及其性能特点：
（1）TC4：TC4 是钛合金中应用最广泛的一种，具有良好的强度、耐腐蚀性和可焊性。
适用于制造航空航天、化工等领域的热锻模具。
（2）TC6：TC6 具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能，但塑性较差。
主要用于制造高压力、高温度的热锻模具。
（3）TC11：TC11 具有较高的强度和良好的耐腐蚀性能，但塑性较差。
主要用于制造高压力、高温度的热锻模具。
4.选择牌号的注意事项
在选择钛合金热锻模具材料牌号时，应根据模具的实际工作条件和使用要求，综合考虑合金的强度、耐腐蚀性、可焊性、塑性等因素，选择最适合的牌号。
5.结论
总之，钛合金热锻模具材料牌号的选择是一个复杂的过程，需要根据实际应用场景和性能要求进行综合考虑。
1000℃热锻模具材料
1000℃热锻模具材料热锻模具材料是指用于制造模具的材料，其在高温条件下具有良好的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性。
在热锻过程中，模具材料要承受高温和高压的作用，因此其材料性能至关重要。
本文将主要介绍1000℃热锻模具材料的特点和应用。
1000℃热锻模具材料主要包括高温合金和高温工具钢两大类。
高温合金是指在高温下仍能保持一定强度和硬度的合金材料，常用的有铸造高温合金和粉末冶金高温合金。
高温工具钢是指在高温下具有良好切削性能和耐热性的工具钢，常用的有高速钢、高温合金钢等。
高温合金是一种常用的1000℃热锻模具材料。
它具有良好的耐热性和耐腐蚀性，适用于制造高温下工作的模具。
高温合金的主要成分是铁、镍、钴等元素，通过合金化处理可以得到具有高温性能的合金材料。
高温合金的优点是具有较高的强度和硬度，在高温下仍能保持稳定的性能。
然而，高温合金的加工性能较差，制造成本较高，因此在实际应用中需要进行合理的选材。
高温工具钢是另一种常用的1000℃热锻模具材料。
它具有良好的切削性能和耐热性，适用于制造高温下工作的切削工具和模具。
高温工具钢的主要成分是碳、钼、钴等元素，通过调整合金元素的含量和热处理工艺可以得到具有高温性能的工具钢。
高温工具钢的优点是具有较高的硬度和切削性能，在高温下仍能保持稳定的性能。
然而，高温工具钢的耐腐蚀性较差，适用于干燥环境下的工作。
1000℃热锻模具材料的应用范围广泛。
在航空航天、汽车制造、冶金、石油化工等行业中，热锻模具材料被广泛应用于制造高温下工作的模具和切削工具。
例如，在航空发动机制造中，热锻模具材料被用于制造叶片、轴承等零件，以保证其在高温和高压下的工作性能。
在汽车制造中，热锻模具材料被用于制造发动机缸体、曲轴等零件，以提高其耐磨性和耐腐蚀性。
在冶金和石油化工行业中，热锻模具材料被用于制造高温下的模具和切削工具，以提高生产效率和产品质量。
1000℃热锻模具材料是制造模具的重要材料，其在高温下具有良好的耐热性、耐磨性和耐腐蚀性。
工程材料复习题
gongcheng cailiao (2013-10-28)一、判断题(本大题共124小题，总计248分)1.(2分)钢中合金元素越多，淬火后硬度越高。
（）2.(2分)碳素工具钢一般具有较高的碳的质量分数。
（）3.(2分)钢的碳质量分数越高，其淬火加热温度越高。
（）4.(2分)灰铸铁中石墨片数量越多、尺寸越大、分布越不均匀，则灰铸铁力学性能越差。
（）5.(2分) HT300表示σs≥300 MPa的灰铸铁。
（）6.(2分)钢淬火时，理想淬火速度是从高温到室温始终保持快速冷却。
（）7.(2分)屈服现象是指拉伸过程中拉伸力达到F s时，拉伸力不增加，变形量却继续增加的现象。
（）8.(2分)渗碳零件一般应选择低碳成分的钢。
（）9.(2分)对刀具性能影响最显著的加工工艺是淬火和回火。
（）10.(2分)制订钢热处理工艺的依据是铁碳合金状态图。
（）11.(2分)布氏硬度、洛氏硬度的单位都是N/㎜2，但习惯上只写数值而不标单位。
（）12.(2分)两种或两种以上的元素化合成的物质称为合金。
（）13.(2分)低碳钢只有通过中温回火，才能获得优良的综合力学性能。
（）14.(2分)尼龙等非金属材料可用作受力不大的仪表齿轮及无润滑条件下工作的小齿轮。
（）15.(2分)灰铸铁磨床床身铸造后立即进行切削，加工后发生不允许的变形，预防措施是切削加工前，先进行去应力退火。
（）16.(2分)变形铝合金中一般合金元素含量较低，并且具有良好的塑性，适宜于塑性加工。
（）17.(2分)齿轮类零件的失效形式主要是疲劳断裂、齿面磨损及齿面剥落、过载断裂。
（）18.(2分)一般来说，硬度高的金属材料耐磨性也好。
（）19.(2分)铝合金的种类按成分和工艺特点不同，分为变形铝合金和铸造铝合金两类。
（）20.(2分)可锻铸铁是韧性较好、可用于锻造的铸铁。
（）21.(2分)碳钢是指W C≤2.11%，并含有少量硅、锰、硫、磷等杂质元素的铁碳合金。
（）22.(2分)表面热处理主要包括感应淬火和火焰淬火等。
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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%RE,细化晶粒,显着提高塑性、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。