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热锻模具钢特性是什么

发布时间:   2025-07-10

热锻模具钢需在高温高压下承受冲击载荷,其特性需围绕高温性能、抗热损伤能力、力学性能均匀性及加工适应性展开,具体特性如下:

 

 

高温强度与硬度:热锻模具工作时需承受炽热金属(通常400-1200℃)的冲击和压力,因此材料需在高温下保持高强度和硬度。例如,4Cr3Mo2NiVNbB(HD)钢在700℃下的高温短时抗拉强度比传统3Cr2W8V钢高70%,确保模具在高温下不易变形或塌陷。

热疲劳抗力:模具在反复加热和冷却过程中会产生热应力,导致表面龟裂或剥落。热锻模具钢需具备优良的耐热疲劳性能,以抵抗这种循环热应力的破坏。例如,H13钢通过合理的合金设计,显著提高了热疲劳寿命。

淬透性:热锻模具尺寸较大,需保证整个截面获得均匀的力学性能。高淬透性可确保模具在淬火后内外硬度一致,避免因性能不均导致的早期失效。例如,5CrMnMo、5CrNiMo等钢种因淬透性高,被广泛用于大型锻模制造。

导热性:良好的导热性有助于快速散发热量,降低模具表面温度,减少热磨损和热疲劳损伤。例如,某些新型热锻模具钢通过优化合金成分,显著提高了导热性能,延长了模具寿命。

抗回火稳定性:在高温下,模具需保持硬度和强度以抵抗塑性变形。抗回火稳定性高的材料能在长时间高温工作中维持性能稳定。例如,析出硬化型热作模具钢(如2Cr3Mo2NiVSi(PM)钢)通过二次硬化效应,在使用中硬度可进一步提升至48HRC。

耐磨性与韧性:模具型腔表面与炽热金属摩擦,需具备高耐磨性以减少磨损;同时,需承受冲击载荷,因此需有良好的韧性以避免开裂。例如,LG钢、HD钢等新型材料在保持高硬度的同时,韧性显著优于传统钢种。

抗氧化性与工艺性能:高温下材料易氧化,需具备抗氧化性以减少表面损伤;此外,良好的加工性能(如锻造、切削、热处理)可降低制造成本。例如,某些钢种通过添加特定合金元素,显著提高了抗氧化性和工艺适应性。