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　　　　苏州市东锜模具钢材有限公司是一家有十多年的经营历史，专注销售进口、国产优质模具钢材的公司，公司拥有40多台大小型锯床，二十多台铣磨机和CNC加工设备，并配有检测专业人才，真正做到从下料，加工，送货等“一站式”服务，节省了客户的宝贵工作时间，大大提高了生产效率，深受广大客户的好评！

　　

　　

 

　　

　　　　热作模具钢的选材原则

　　

　　　　热成型模具主要包括阳模和阴模、上模板和下模板、导柱和导套、紧固和连接螺钉、销钉和出料件等。阳模和阴模是主要的工作部件，经常与热变形材料接触，直接承受高温变形阻力、摩擦阻力和热成形件剧烈摩擦产生的热量，因此容易磨损和损坏，也是使用寿命中需要研究和提高的关键部件。

　　

　　　　正常情况下，冲头的主要损坏形式如下:

　　

　　　　(1)结构设计不合理造成的损坏，如长径比过大导致冲头断裂。

　　

　　　　(2)磨损造成的损伤，如冲头工作带的圆柱面产生平行于挤压方向的绳状褶皱现象(这将导致成形件内孔粗糙度不合格)；或者冲头的工作圆柱部分和工作带下方的锥角严重变形(这将导致成形零件的尺寸精度不合格)。

　　

　　　　凹模的主要损坏形式如下:

　　

　　　　(1)模具设计不合理造成的损坏，例如模具结构设计不合理，沿轴向可能出现裂纹，或者由于变形阻力过大，沿直径方向可能出现裂纹，即模具内孔底部或壁面会出现裂纹，裂纹会迅速扩展。

　　

　　　　(2)由于磨损造成的损伤，模具磨损会使成形零件的尺寸精度超出公差范围，表面质量达不到要求。

　　

　　　　因此，在高温成形条件下，模具材料应具有以下特性:

　　

　　　　①高强度和韧性，可承受高静水压力、抗变形和冲击载荷。

　　

　　　　②一定的红色硬度、国产NAK80抗热疲劳性和耐磨性，以承受预热后的交变应力和温升。

　　

　　　　③良好的热处理性能和切削性能。

　　

　　　　根据化学成分，模具材料可分为碳素工具钢、低合金工具钢、高合金工具钢、高速钢和钢结硬质合金。

　　

　　　　碳素工具钢

　　

　　　　碳素工具钢生产成本低，可加工性好。热处理后，可获得较高的硬度和一定的耐磨性。它可用于制造尺寸小、形状简单、重量轻的模具零件。然而，这种钢淬透性差，淬火温度范围窄，淬火变形大，模具零件使用寿命相对较短，不适合制造大中型和复杂的模具零件。

　　

　　　　低合金工具钢

　　

　　　　低合金工具钢含有一定量的合金元素，因此比碳素工具钢具有更高的淬透性和硬化能力，并具有良好的耐磨性。一般来说，淬火变形很小，所以广泛用于制造各种形状复杂、变形要求高的中小型模具。常用的低合金工具钢包括9Mn2V、MnCrWV、CrWMn、9CrWMn、MnSi.9SiCr、GCr15等。

　　

　　　　高合金工具钢

　　

　　　　常用的高铬工具钢包括Cr12和Cr12MoV，中铬工具钢包括Cr6WV。高铬工具钢具有高淬透性、高耐磨性和热处理变形小的优点，广泛用于制造大载荷、大批量、复杂形状的模具零件。然而，材料的碳化物分布不均匀，这大大降低了强度，并且模具的边缘在工作时塌陷；此外，淬火温度的波动会引起组织和性能的巨大变化。Cr12MoV由于含碳量低，碳化物分布不均匀，具有较好的强度和韧性。中铬工具钢Cr6WV可以部分替代Cr12钢。由于钢中碳含量显著降低，碳化物分布的不均匀性大大改善，其冲击韧性等力学性能优于Cr12钢。然而，Cr6WV钢的淬透性和硬化能力比Cr12钢差，且该钢的淬火开裂倾向较大，因此一般采用分段淬火或空冷，而不是直接冷油淬火。

　　

　　　　有Cr4W2MoV、Cr4W2MoV和其他低铬含量的空冷微变形nak80用来做模具哪个部位工具钢。Cr4W2MoV钢具有高淬透性、高回火稳定性和良好的力学性能，可替代Cr12型钢。这种钢淬火后的硬度略低于Cr12钢。cr2mn 2 si mov钢属于过共析钢。与Cr12钢相比，其碳化物分布均匀，淬火温度低(820 ~ 840℃)，过热敏感性小，可锻性优于Cr12钢。这种钢的淬透性高，空冷淬火变形很小。cr2mn 2 si mov钢的回火稳定性和力学性能良好，耐磨性略高于Cr12钢。cr2mn 2 si mov钢的更大缺点是难以软化和退火，按照一般的退火工艺，硬度很高。

　　

　　　　高速钢

　　

　　　　模具常用的高速钢是W18Cr4V、W6M05Cr4V2和6W6M05Cr4V。W18Cr4V钢和W6M05Cr4V2钢含有高合金元素，热处理后具有高硬度、高红硬性和高抗压强度。然而，它们的碳化物不均匀性和合理的热处理工艺对模具寿命有很大影响。

　　

　　　　W18Cr4V钢和W6M05Cr4V2钢具有优异的淬透性，小尺寸的模具零件可通过空气冷却进行淬火。由于钢中含有大量的合金碳化物，在很高的温度下淬火后仍能保持细小的晶粒，具有很高的力学性能。然而，当奥氏体化温度太高时，由于较大的晶粒尺寸和其它原因，其强度和韧性会变差。

　　

　　　　钢结硬质合金

　　

　　　　钢结硬质合金以碳化物为硬质相，比工具钢具有更高的硬度、耐磨性和更好的硬度，由于钢基体的存在，钢结硬质合金比普通硬质合金具有更高的强度和韧性。经过退火和软化后，材料可以承受各种切削加工，制成形状复杂的模具零件。同时，钢结硬质合金可以进行热处理。经过一定工艺的淬火和回火后，材料可以获得较好的力学性能，淬火变形很小。目前，模具中常用的钢结硬质合金有GT35(以碳化钛为硬质相，铬钼钢为结合相)和TLMW50(以碳化钨为硬质相，铬钼钢为结合相)。

　　

　　　　起初，热挤压模具通常由热模具钢3Cr2W8V制成。为大同NAK80材质证明了满足热挤压的需要，除了3Cr2W8V外，综合性能良好的热作模具钢如4Cr5W2VSi、4Cr5MoVSi、4cr 5mo VSI和4Cr4Mo2WVSi也已引进并应用于中国。中国还自行开发了5Cr4W5Mo2V热作模具钢。此外，低合金钢4SiCrV和8Cr3保留在标准中，主要用于轻载热挤压模具。

　　

　　　　3Cr2W8V曾用于热挤压模具和热切刀。由于钨含量高，该钢具有高的热稳定性和耐磨性，但是如果钨含量持续增加，钢的韧性和抗热疲劳性将降低。降低3Cr2W8V中的碳含量可提高钢的韧性和塑性。在钢中加入铬可以获得足够的淬透性，使模具具有更好的抗氧化性和耐腐蚀性。加入少量钒可以进一步提高钢的耐磨性。3Cr2W8V具有一定的综合力学性能，在过去得到了广泛的应用，但其抗热疲劳性和导热性较差。在使用中，模具容易变形、磨损，甚至由于热疲劳而失效。

　　

　　　　4Cr5W2VSi、4Cr5MoVSi和4Cr5MoV1Si的铬含量为5%，并加入其他元素(钨、钼、钒、硅)。由于高铬含量，它有很高的淬透性，大尺寸的模具也可以在淬火时用空气冷却，这些都是冷硬化热加工模具钢。这种钢经过高温淬火和回火后，既有高强度又有高韧性。此外，铬和硅还可以提高钢的抗氧化性和抗热疲劳性，而钨和钒可以提高钢的耐磨性和热稳定性。用钼代替钨不仅能提高淬透性，而且能提高韧性和抗热疲劳性。4Cr5MoVISi和4cr5movisi钢性能优良，在国外已广泛用于制造热挤压模具、高速锤锻模具和铜、钢冲头，也用于热锻模具。国内试验已用于制造高速锻造齿轮模具、叶片锻造模具和中小型热锻模具，效果良好。

　　

　　　　SCr4W5Mo2V(代号RM2)是我国开发的一种矩阵式热作模具钢。该钢晶粒细小，偏析小，纯度高，各向异性小。此外，它具有高硬度和高温热稳定性，有利于延长模具的使用寿命。适用于工作条件恶劣的热挤压模具和精密锻造齿轮模具。

　　

　　　　对进口大同nak80于轻载热挤压模具，可选用标准的低合金钢4SiCrV，其热稳定性比上述钢低，但仍具有较高的强度和一定的热疲劳抗力，在热量不大时可用于挤压碳钢和低合金钢。

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