热作模具材料

3．4CrMnSiMoV钢
• 4CrMnSiMoV钢是原冶金部标准中推荐使用的 5CrMnSiMoV钢的改进型。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钢好。
• （1）化学成分 • （2）临界温度 • （3）热加工 • （4）实际应用
5.2.3 中耐热韧性热作模具钢
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[模具材料基础及选用]
第5单元 热作模具材料
5.1 目标与任务
• （1）了解热作模具的工作特点、分类和常 用热作模具材料的牌号；
• （2）了解常用热作模具材料的性能及其热 处理工艺方法；
• （3）能正确选择热作模具工作零件的材料， 确定其热处理工艺规范。
5.2 知 识 准 备
• 5.2.1 热作模具钢的性能、特点及分类 • 1．使用性能要求： • （1）高的热硬性、高温耐磨性及良好的冲击韧度。 • （2）高的热疲劳强度。 • （3）良好的导热性。 • （4）高的淬透性。 • （5）良好的成形加工工艺性能。 • 2．成分特点： • （1）碳的含量。 • （2）合金元素。
• 这类钢的特点是含碳质量分数较低（0.3 ％～0.5％），含有较多的铬、钼、钒等碳 化物形成元素，在较小截面时与5CrNiMo具 有相近的韧性，而在工作温度500～600℃ 时却具有更高的硬度、热强性和耐磨性， 在许多热作模具上都广泛应用。
• 中耐热韧性钢广泛应用于加工热变形用模 具（机锻模、高速锤锻模）和压铸模。
1．4Cr5MoSiV（H11）钢
• 4Cr5MoSiV钢是一种空冷硬化的热作模具钢。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。
• （1）化学成分 • （2）临界温度 • （3）热加工
• 我国研制的2Cr3Mo2NiVSi（PH）钢，是典型的 析出硬化型热作模具钢。国外代表性的钢号有日 本日立公司的YHD3、YHD26、YHD28，日本大 同特殊钢公司的DH76（2Cr3Ni3V）等
2Cr3Mo2NiVSi（PH）钢
• 特点是制作的模具在淬火和低温回火后进 行机械加工，此时的模具硬度为40 HRC， 加工后可直接使用。
铬镍奥氏体钢4Crl4Ni14W2Mo钢
• 这种钢适宜制造航空、船舶、载重汽车等 的发动机进气、排气阀门，以及蒸汽和气 体管道。
• （1）化学成分 • （2）热加工 • （3）预备热处理 • （4）淬火及时效 • （5）加工性能
• ① 切削性能差 • ② 焊接性能差
2．析出沉淀硬化型热作模具钢
• 这类钢的含碳量较低，一般在质量分数0.2％左右， 并且含有一些沉淀硬化的合金元素，如V、Ni、 Mo等，淬火后宜采用较低温度回火（≈400℃）， 硬度为40 HRC左右。由于碳含量低，中温回火后 钢的组织为板条状低碳马氏体，具有良好的韧性， 而且具有很好的切削性，可以进行型腔加工。
• 3．热作模具钢的分类
5.2.2 低耐热高韧性热作模具钢
• 这类钢主要用于各种尺寸的锤锻模、平锻 机锻模和大型压力机锻模等。
• 基本性能 • ① 淬透性高 • ② 冲击韧性好、热疲劳抗力高 • ③ 导热性好 • ④ 较高的抗回火稳定性及高温强度 • ⑤ 较好的抗氧化性能和加工工艺性能
1．5CrNiMo钢
2．4Cr5MoSiV1（H13）钢
• 4Cr5MoSiV1钢是一种空冷硬化的热作模具钢， 该钢广泛用于制造热挤压模具和芯棒、模锻锤的 锻模、锻造压力机模具，精锻机用模具镶块，以 及合金的压铸模。
• （1）化学成分 • （2）临界温度 • （3）热加工
3．4Cr5W2Vsi（W2）钢
• 4Cr5W2VSi钢是一种空冷硬化的热作模具钢。该 钢用于制造热挤压用的模具和芯棒，铝、锌等轻 金属的压铸模，热顶锻结构钢和耐热钢用的工具， 以及成型某些零件用的高速锤模具。
• （1）化学成分 • （2）临界点 • （3）热加工 • （4）预备热处理 • （5）淬火及回火
3．高速钢型耐热钢 高速钢自问世以来，一直用于制造切削刀具。
• HD钢就是为适应700℃左右温度工作而研 制的新型热作模具钢。
• （1）化学成分 • （2）临界点 • （3）力学性能 • （4）工艺性能 • （5）实际应用
5.2.5 特殊用途热作模具钢
• 1．奥氏体型热作模具钢 • 。这类钢一般都含有较高的Ni、Mn等奥氏
体形成元素，同时加入了一定量的C、N、 Cr等元素，使奥氏体变得更加稳定，钢始 终保持奥氏体组织 • Crl4Ni25Co2V、4Cr14Nil4W2Mo钢属于铬 镍系奥氏体钢 • 5Mnl5Cr8Ni25Mo3V、7Mnl0Cr8Nil0Mo3V、 7Mnl5Cr2A13V2WMo钢为高锰系奥氏体钢
• （1）化学成分 • （2）临界温度 • （3）热加工 • （4）力学性能 • （5）工艺性能 • （6）热处理新工艺及实际应用
2．4Cr3Mo3W4VNb（GR）
• （1）化学成分 • （2）临界点 • （3）力学性能 • （4）工艺性能 • （5）实际应用
Байду номын сангаас．4Cr3Mo2NiVNbB（HD）钢
• 5CrNiMo钢具有良好的韧性、强度和高耐磨 性。该种钢用来制造各种大、中型锻模。
• （1）化学成分 • （2）临界温度 • （3）热加工 • （4）实际应用
2．5CrMnMo钢
• 此钢与5CrNiMo的各种性能相类似，由于考 虑我国的资源情况，为节约镍而以锰代镍 研制的。
• （1）化学成分 • （2）临界温度 • （3）力学性能 • （4）工艺性能 • （5）实际应用
• （1）化学成分 • （2）临界温度 • （3）热加工
5.2.4 高耐热性热作模具钢
• 高耐热性热作模具钢具有较高的回火抗力 及热稳定性，主要应用于较高温度下工作 的热顶锻模具、热挤压模具、铜及黑色金 属压铸模具和压力机模具等。
1．3Cr2W8V（H21）钢
• 3Cr2W8V是钨系高耐热性热作模具钢的代 表钢号，合金元素以钨为主，含钨量高达8 以上。