热锻模具钢是用于制造在高温下承受冲击载荷和热应力模具的特殊钢材，需具备高强度、高韧性、高耐磨性、高耐热性及良好的热疲劳抗力。根据成分和性能特点，热锻模具钢可分为以下五大类，每类均有其典型代表和应用场景：

一、低合金热锻模具钢

典型代表：5CrNiMo、5CrMnMo
特点：

• 含碳量适中（0.45%~0.55%），添加铬（Cr）、镍（Ni）、锰（Mn）等合金元素，提高淬透性和韧性。
• 成本较低，工艺性能良好，适合制造中小型热锻模具。
  应用：
• 汽车零部件（如连杆、曲轴）锻模。
• 机械制造中的普通热锻模具。

二、中高合金热作模具钢

典型代表：4Cr5MoSiV1（H13）、5CrNiMoV
特点：

• 含铬（Cr）、钼（Mo）、硅（Si）、钒（V）等元素，综合性能优异。
• H13钢淬火后硬度达55HRC，600℃时仍保持HRC45以上，抗热裂性和耐磨性突出。
• 5CrNiMoV通过添加钒（V）形成VC硬质相，600℃回火后硬度达HRC44，3000MPa冲击载荷下寿命提升80%。
  应用：
• 汽车齿轮、铝合金压铸模。
• 重型锻模（如曲轴、连杆锻模）。

三、耐热型热锻模具钢

典型代表：3Cr2W8V（258钢）
特点：

• 含钨（W）量高（7%~8%），600℃以上抗软化能力强，红硬性优异。
• 韧性较低，需控制钨元素偏析以避免脆性。
  应用：
• 钛合金挤压模具。
• 高温合金锻造（如涡轮盘）。

四、高性能热作模具钢

典型代表：HD、8418、CHD系列
特点：

• HD钢通过优化成分设计，耐热性能优于H13，韧性高于3Cr2W8V。
• 8418钢抛光性达Ra0.8μm，适合高精度模具。
• CHD系列晶粒细化，抗热疲劳寿命提升2倍。
  应用：
• 精密锻造（如航空航天零部件）。
• 多品种小批量生产中的高效模具。

五、高端特种热锻模具钢

典型代表：1.8433、LG、1.8566、W360、GR
特点：

• 具备卓越抗冲击韧性、抗高温软化性能及抗热磨损性能。
• 硬度可达60HRC以上，适合极端工况。
  应用：
• 超高强度钢锻造。
• 苛刻环境下的热锻模具（如核电设备零部件）。

选材建议

1. 中小型锻件（如螺栓、齿轮）：优先选用H13钢，配合氮化处理可提升寿命30%。
2. 重型锻模（如曲轴、连杆）：选择5CrNiMoV或CHD系列，3000MPa冲击载荷下寿命延长80%。
3. 高温合金锻造（如涡轮盘）：选用3Cr2W8V或8407钢，650℃下保持HRC42以上硬度。
4. 多品种小批量生产：可考虑冷锻模具钢（如DC53）替代，综合成本降低15%。
5. 成本控制：采用分体式设计（如5CrNiMoV芯部+H13外围组合），成本降低23%而寿命保持90%以上。

材料升级方向

• 从H13向5CrNiMoV、CHD系列迭代，高端模具钢应用比例已达47%。
• 结合PVD涂层技术（如AlTiN涂层）可使寿命提升3~5倍。
• 建立材料数据库，通过成分分析与热处理模拟实现精准选材。