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热作模具钢材工作条件的主要特点

发布日期:2020-12-11 01:52:33浏览次数:
  热作模具钢工作条件的主要特点是与热金属接触,这是与冷作模具工作条件的主要区别。所以会带来以下两个问题:(1)模具型腔表面金属受热。通常锤锻模工作时,其模腔表面温度可达300~400℃,热挤压模可达500 ~ 800℃;压铸模具的型腔温度与压铸材料的类型和浇注温度有关。例如,压铸黑色金属时,型腔温度可达1000℃以上。如此高的使用温度将显著降低模具型腔表面的硬度和强度,该表面在使用过程中易于堆积。因此,热模具钢的基本性能要求是高的热塑性变形抗力,包括高温硬度和强度,以及高的热塑性变形抗力,这实际上反映了钢的高回火稳定性。因此,可以找到热作模具钢合金化的第一种途径,即添加Cr、W、Si等合金元素可以提高钢的回火稳定性。(2)模具型腔表面金属出现热疲劳(开裂)。热锻模具的工作特点是间歇性。每次成型铁水后,模腔表面应用水、油、空气等介质冷却。所以。热的
  热作模具钢材
  模具的工作状态是反复加热和冷却,使模腔表面的金属反复热胀冷缩,即反复承受拉压应力。结果,模腔表面出现裂纹,这就是所谓的热疲劳现象。因此,对热模具钢提出了第二个基本性能要求,即具有较高的抗热疲劳性能。
  
  中小型热锻模具的表面温度可达600℃以上,5CrMnMo和5CrNiMo的高温性能明显不能满足要求。3Cr2WSV钢的高温强度较高,但韧性和热疲劳性能较差。因此,国内开发较早的是3%Cr-3%Mo和3%Cr-2%Mo类型的中碳铬系列高强度热作模具钢,如2Cr3Mo3VNb和4Cr3Mo2MnVB(代号ER8),其中3Cr3Mo3VNb根据形成合金碳化物所需的碳含量进一步调整。在这两种钢中加入约3%的钼不仅能提高淬透性和防止回火脆性,而且能提高钢的热稳定性。添加V和Nb可以细化晶粒,降低钢的过热敏感性。因此,该钢具有淬透性高、淬火温度范围宽、过热敏感性低、高温强度高、热稳定性好、塑性韧性好、冷热疲劳性能好、热磨损性能好等优点。已用于制造不锈钢(2Crl3)、轴承模、辊锻模等热锻模,取得了良好的应用效果。
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