热锻模具钢是专为高温、高压、高频冲击及热疲劳等严苛工况设计的特殊钢材，其核心特性如下：

一、核心性能要求

1. 高温强度与热稳定性
   • 表现：在800-1200℃高温下仍能保持高硬度（HRC50-60）和抗拉强度（如1.2344钢在600℃时抗拉强度≥1000MPa），抵抗塑性变形。
   • 作用：确保模具在高温下不软化、不塌陷，维持尺寸稳定性。
   • 案例：HQ-39钢在热锻45钢钢扣时，寿命是H13钢的3倍，得益于其优异的高温强度。
2. 抗热疲劳性
   • 表现：通过细化晶粒、控制碳化物分布（如VC、MoC）及优化合金成分（如Cr提高氧化膜致密性），减少裂纹萌生。
   • 作用：防止模具在反复加热-冷却循环中因热应力产生龟裂或断裂。
   • 案例：HM1模具钢在铜合金压铸模中寿命比3Cr2W8V钢提高1-4倍，因其热疲劳抗力优异。
3. 高导热性与耐磨性
   • 导热性：如H13钢导热系数约30W/(m·K)，快速导出热量，降低表面温度梯度，减少热应力。
   • 耐磨性：碳化物提供高耐磨性，抵抗金属液冲刷和粘模。
   • 案例：GR模具钢硬度达HRC58-60，耐磨性是SKH-9的4倍，D2的2倍，适合热冲、热锻模具。
4. 韧性与工艺性
   • 韧性：平衡强度与韧性，避免冲击载荷下断裂（如控制P、S杂质及热处理细化马氏体组织）。
   • 工艺性：良好的切削加工性能，便于模具制造。
   • 案例：5CrNiMo钢因韧性优异，多用于制造大、中型锻模。
5. 抗氧化与抗熔蚀性
   • 表现：高Cr、Si含量形成致密氧化膜（如Cr₂O₃），减缓高温氧化；抵抗有色金属液（如铝、镁）的熔蚀和化学侵蚀。
   • 作用：延长模具在高温腐蚀环境下的使用寿命。
   • 案例：HQ-33钢用于铜合金压铸模具，因抗氧化性能优异，寿命显著提升。

二、典型钢种与特性对比

三、选型建议

1. 根据工况匹配钢种
   • 高温高压：优先选择H13、1.2344或HQ-39，兼顾强度与韧性。
   • 高频冲击：选用5CrNiMo、5CrMnMo或HQ-33，避免开裂。
   • 不锈钢热锻：8566或GR钢，耐热性能优异。
   • 高寿命需求：HQ-39或GR钢，虽成本较高，但长期效益显著。
2. 热处理工艺优化
   • 淬火温度：H13钢为1020-1050℃，需严格控制以避免过热。
   • 回火次数：多次回火（2-3次）消除应力，提升韧性。
   • 表面处理：氮化或PVD涂层可提高表面硬度，延长寿命。
3. 经济性与寿命平衡
   • 低成本场景：H13或5CrNiMo，适合中小批量生产。
   • 高寿命需求：HQ-39或GR钢，适合大批量或高精度生产。