热锻模具钢在应用中常见的质量问题主要包括以下几类，这些问题通常由材料性能不足、工艺缺陷或使用条件不当引发：

一、热稳定性不足导致的软化与塌模

高温硬度下降

现象：模具在高温下（如超过600℃）硬度显著降低，导致模膛塌陷、侧壁扩展或凸台倒塌。

原因：模具钢的回火抗力不足，如H13钢在高温下易软化，长期使用后出现拐角塌陷开裂。

案例：H13模具钢热锻45号钢六角螺母时，因耐热性差导致塌模。

热疲劳龟裂

现象：模具表面反复受热冷却后出现细密裂纹（龟裂），影响尺寸精度与寿命。

原因：材料抗热疲劳性能弱，或冷却润滑不当导致表面温度过高。

案例：某连杆用H13模具在2000-3000模次后出现表面掉块、掉皮，因热腐蚀与交变热应力引发。

二、韧性不足引发的开裂

急冷急热开裂

现象：模具在快速加热与冷却过程中产生裂纹，尤其在尖角、R角或流线方向不合理处。

原因：材料韧性差（如高速钢SKH51），或热处理工艺不当（如淬火温度过高导致晶粒粗化）。

案例：SKH51模具钢热锻20Cr深坑产品时，仅200-300模次即出现勒痕与裂痕。

回火脆性

现象：模具在特定温度范围回火后韧性显著下降，使用中易脆断。

原因：回火温度选择不当，残留奥氏体在后续使用中转化产生内应力。

案例：H13模具钢回火温度过高导致韧性降低，1200℃高温热锻时冲头开裂。

三、耐磨性不足导致的早期磨损

表面磨损

现象：模膛表面快速磨损，影响锻件尺寸精度与表面质量。

原因：材料硬度低或碳化物分布不均，如低合金钢耐磨性不足。

案例：H13模具钢热锻时冲头R角位置磨损严重，需频繁更换。

侵蚀性磨损

现象：润滑剂燃烧或坯料金属流动导致模具表面侵蚀，加速磨损。

原因：冷却润滑不足或坯料温度过低，增加摩擦与变形抗力。

案例：油基润滑剂燃烧产生的爆炸导致模具表面侵蚀性磨损。

四、热处理与锻造工艺缺陷

淬火裂纹

现象：模具淬火后出现裂纹，多因冷却速度过快或温度控制不当。

原因：淬火介质选择错误（如水淬导致内应力过大），或模具截面尺寸差异大。

案例：5CrNiMo钢淬火时因冷却效果不佳导致心部组织不良或开裂。

碳化物偏析

现象：模具内部碳化物分布不均，降低韧性并引发裂纹。

原因：锻造工艺不当（如锻造比不足）或原材料质量差。

案例：大截面高合金钢模具因碳化物偏析严重导致内部缺陷。

脱碳层

现象：模具表面碳含量降低，硬度与耐磨性下降。

原因：加热时未采取保护措施（如真空加热或盐浴脱氧）。

案例：H13模具钢表面脱碳层深度达0.3-0.5mm，导致表皮脱落。

五、使用条件与维护不当

预热与冷却不当

现象：模具温度波动大，引发热应力集中与开裂。

原因：预热温度过低或冷却剂喷洒不均。

案例：模具未充分预热至180-220℃，导致急冷急热开裂。

润滑剂选择错误

现象：润滑剂燃烧或腐蚀模具表面，加速磨损与开裂。

原因：未根据工况选择合适润滑剂（如高温下使用油基润滑剂）。

案例：石墨乳润滑剂在高温下腐蚀模具表面，导致掉块。

六、材料选择不当

钢种与工况不匹配

现象：模具性能无法满足使用要求，如耐热性、韧性或耐磨性不足。

原因：未根据锻造温度、载荷与坯料类型选择合适钢种。

案例：用SKH51高速钢热锻不锈钢螺母，因韧性差导致开裂。

替代材料性能局限

现象：新型材料虽改善部分性能，但可能引入新问题。

原因：如Y4钢耐热性优异，但需优化热处理工艺以避免其他缺陷。

案例：Y4钢需严格控制氮化温度与氮势，否则易出现表面脆性增加。