1. 什麼是高速鋼,模具鋼,合金鋼能不能有人簡單明了地概括下!
樓上說的挺好復 我再補充總結一下制:
1、首先按照化學成分分,可以分為碳素鋼與合金鋼:
碳素鋼:含碳量小於1.35%,除鐵、碳和限量以內的硅 、錳、磷、硫等雜質外,不含其他合金元素。
合金鋼:鋼里除鐵、碳外,加入其他的元素,如釩、鈦、鈮、鋯、錳、鉻、鎢、鉬等
2、按用途的叫法也可分為工具鋼與模具鋼(這兩種並不是相互獨立而是叫法不同,模具鋼也需用到工具鋼,是相交關系)
工具鋼:用以製造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的鋼。工具鋼具有較高的硬度和在高溫下能保持高硬度得紅硬性,以及高的耐磨性和適當的韌性。
在這里注意了,工具鋼一般分為碳素工具鋼、合金工具鋼和高速工具鋼。所以說高速鋼是工具鋼的一種。
高速鋼一般用於製造性能要求高的模具。
模具鋼:用來製作加工模具用得鋼材均,模具鋼又可分為三種:冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼,
所以說合金鋼、模具鋼與高速鋼是相交關系,根據分類不同行業不同所以叫法不同。
2. 鑄鐵'空冷剛'冷作模具剛的區別
ICD5是日本日亞的牌號,又稱為空冷鋼,相當於國內鋼材牌號:7CrSiMnMoV(代號CH-1),是一種以鑄代鍛的高碳低合金鋼,適用於沖壓1.2毫米以下鋼板材,廣泛應用於汽車板金覆蓋件、日用輕工五金板金沖壓模具等,使用壽命達幾萬次。產品屬性:空冷鋼貴重合金元素少,生產成本低。空冷鋼焠火後硬度為:HBC50~65, 僅用火焰加熱後再空冷就能得到硬度均勻、無顯微裂紋、高韌性和深的硬化層,因而大大延長了沖模壽命。
國內常用的冷沖模具用鋼有Cr12、CrWMn、Cr12MoV等,是含碳量高的合金鋼,其特點是硬度高,耐磨性能好、強度高,可以承受大的沖擊。而空冷鋼只能適用於1.2mm以下厚度的鋼材的沖壓,強度不如模具鋼好。
3. 模具鋼材的產品分類
碳鋼不說了,就算一類吧。合金鋼可以分為冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼三大類。冷作以d2(國標cr12mo1v1)為代表,熱作以h13(國標4cr5mosiv1)為代表,塑模鋼以718(國標3cr2mnnimo)為代表,另外還有一類不銹類模具鋼用在腐蝕性環境下等等,模具鋼分類其實挺細的,我這只是簡單說兩句,有機會我們共同探討。
預硬是預硬化的簡稱,預硬化是指在鋼材出廠之前進行淬回火處理,使鋼材達到使用硬度,在切削加工後不再進行熱處理的一種工藝,使用預硬鋼的好處是沒有最終熱處理工序,減少模具熱處理變形,提高模具尺寸精度,降低加工費用,但對刀具要求比較高。
按熱處理狀態分的話,應該只有兩種,一種是退火態,另一種是預硬化態。
o(∩_∩)o
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4. D2和D3冷作模具鋼的區別
D2冷作工具鋼可用來製造截面大、形狀復雜、經受沖擊力大、要求耐磨性高的冷作模版具,其特點是具權有高的耐磨性、淬透性、微變形、高熱穩定性、高抗彎強度,僅次於高速鋼,是沖模、冷鐓模等的重要材料。
D3冷作工具鋼屬於高碳、高鉻萊氏體鋼,具有較高的耐磨性、淬透性、淬硬性、強韌性、熱穩定性、抗壓強度,微變形等特性。D3是一款綜合性能優良、具有較好的機加工和抗熱氧化性能的冷作模具鋼。適應性廣泛,具有較高的耐磨性,比一般低合金工具鋼高三到四倍,淬火後尺寸穩定性能良好。
D2和D3同屬美國進口的模具鋼材,都屬於冷作模具鋼材,只是在金屬元素的配比上做了細微調整,用來適合不同的需要,在表面和大概功用好特性上很難一下看出來,只能看其成分表才可以,下面是D2和D3的圖片對比。

5. 熱作模具鋼和冷作模具鋼之間的區別是什麼
使用的溫度不同,冷作模具鋼是在低溫下使用(100度以下),主要是用在沖壓模具。熱作模具鋼是高溫下使用,主要是用在壓鑄模具。
冷作模具鋼側重硬度、耐磨性。含碳量高,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性為主。
冷作模具鋼包括製造沖裁用的模具(落料沖孔模、修邊模、沖頭、剪刀)、冷鐓模和冷擠壓模、壓彎模及拉絲模等。
熱作模具鋼對硬度要求適當,側重於紅硬性,導熱性,耐磨性。因此含碳量低,合金元素以增加淬透性,提高耐磨性、紅硬性為主。
6. 模具鋼的分類
模具鋼
模具鋼大致可分為(冷作模具鋼)、(熱作模具鋼)和(塑料模具鋼)3類,用於鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由於各種模具用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼,按其所製造模具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性,足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由於這類用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼的性能要求也不同。
冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼,按其所製造具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合金鋼,碳質量分數在0.80%以上,鉻是這類鋼的重要合金元素,其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要求很高,淬火後變形很小模具用鋼,最高鉻質量分數可達13%,並且為了形成大量碳化物,鋼中碳質量分數也很高,最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高,其組織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
熱作模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型,包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外,還要承受反復受熱和冷卻的做用,而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外,還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性,此外還要求具有較高的淬透性,以保證整個截面具有一致的力學性能。對於壓鑄模用鋼,還應具有表面層經反復受熱和冷卻不產生裂紋,以及經受液態金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬於中碳合金鋼,碳質量分數在0.30%~0.60%,屬於亞共析鋼,也有一部分鋼由於加入較多的合金元素(如鎢、鉬、釩等)而成為共析或過共析鋼。常用的鋼類有鉻錳鋼、鉻鎳鋼、鉻鎢鋼等。
塑料模具包括熱塑性塑料模具和熱固性塑料模具。塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外,還要求具有良好的工藝性,如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。一般情況下,注射成形或擠壓成形模具可選用熱作模具鋼;熱固性成形和要求高耐磨、高強度的模具可選用冷作模具鋼。
模具鋼分類
2.1冷作模具鋼
2.1.1高碳低合金冷作模具鋼
9SiCr、9CrWMn、CrWMn、Cr2、9Cr2Mo、7CrSiMnMoV、8Cr2MnWMoVS、Cr2Mn2SiWMoV
2.1.2抗磨損冷作模具鋼
6Cr4W3Mo2VNb、6W6Mo5Cr4V、7Cr7Mo3V2Si、Cr4W2MoV、Cr5Mo1V、Cr6WV、Cr12、Cr12MoV、Cr12W、Cr12Mo1V1
2.1.3抗沖擊冷作模具鋼
4CrW2Si、5CrW2Si、6CrW2Si
2.1.4冷作模具碳素工具鋼
T7、T8、T9、T10、T11、T12
2.1.5冷作模具用高速鋼
W6Mo5Cr4V2、W12Mo3Cr4V3N、W18Cr4V、W9Mo3Cr4V
2.1.6無磁模具用鋼
7Mn15Cr2Ae3V2Wmo、1Cr18Ni9Ti
2.2熱作模具鋼
2.2.1低耐熱性熱作模具鋼
5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi
2.2.2中耐熱性熱作模具鋼
4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、8Cr3
2.2.3高耐熱性熱作模具鋼
3Cr2W8V、3Cr3Mo3W2V、5Cr4Mo2W2VSi、5Cr4Mo3SiMnVAe、5Cr4W5Mo2V、6Cr4Mo3Ni2WV
2.3塑料模具鋼
2.3.1碳素塑料模具鋼
SM45、SM50、SM55
2.3.2預硬化型塑料模具鋼
3Cr2Mo、3Cr2NiMnMo、5CrNiMnMoVSCa、40Cr、42CrMo、30CrMnSiNi2A
2.3.3滲碳型塑料模具鋼
20Cr、12CrNi3A
2.3.4時效硬化型塑料模具鋼
O6Ni6CrMoVTiAe、INi3Mn2CuAeMo
2.3.5耐腐蝕型塑料模具鋼
2Cr13、4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14Mo4V、1Cr17Ni2
另:
在鋼板(板材)中,也有許多材質被列入模具鋼系列:45(45#,45號),P20,S45C,S50C等等。
模具鋼工藝性能
A 可加工性
——熱加工性能,指熱塑性、加工溫度范圍等;
——冷加工性能,指切削、磨削、拋光、冷拔等加工性能。
冷作模具鋼大多屬於過共析鋼和萊氏體鋼,熱加工和冷加工性能都不太好,因此必須嚴格控制熱加工和冷加工的工藝參數,以避免產生缺陷和廢品。另一方面,通過提高鋼的純凈度,減少有害雜質的含量,改善鋼的組織狀態,以改善鋼的熱加工和冷加工性能,從而降低模具的生產成本。
為改善模具鋼的冷加工性能,自20世紀30年代開始,研究向模具鋼中加入S、Pb、Ca、Te等易切削加工元素或導致模具鋼中碳的石墨化的元素,發展了各種易切削模具鋼,以進一步改善其切削性能和磨削性能,減少刀具磨料消耗、降低成本。
B 淬透性和淬硬性
淬透性主要取決於鋼的化學成分和淬火前的原始組織狀態;淬硬性則主要取決於鋼中的含碳量。對於大部分的冷作模具鋼,淬硬性往往是主要的考慮因素之一。對於熱作模具鋼和塑料模具鋼,一般模具尺寸較大,尤其是製造大型模具,其淬透性更為重要。另外,對於形狀復雜容易產生熱處理變形的各種模具,為了減少淬火變形,往往盡可能採用冷卻能力較弱的淬火介質,如空冷、油冷或鹽浴冷卻,為了得到要求的硬度和淬硬層深度,就需要採用淬透性較好的模具鋼。
C 淬火溫度和熱處理變形
為了便於生產,要求模具鋼淬火溫度范圍盡可能放寬一些,特別是當模具採用火焰加熱局部淬火時,由於難於准確地測量和控制溫度,就要求模具鋼有更寬的淬火溫度范圍。
模具在熱處理時,尤其是在淬火過程中,要產生體積變化、形狀翹曲、畸變等,為保證模具質量,要求模具鋼的熱處理變形小,特別是對於形狀復雜的精密模具,淬火後難以修整,對於熱處理變形程度的要求更為苛刻,應該選用微變形模具鋼製造。
D 氧化、脫碳敏感性
模具在加熱過程中,如果發生氧化、脫碳現象,就會使其硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低;因此,要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。對於含鉬量較高的模具鋼,由於氧化、脫碳敏感性強,需採用特種熱處理,如真空熱處理、可控氣氛熱處理、鹽浴熱處理等。
其他因素
在選擇模具鋼時,除了必須考慮使用性能和工藝性能之外,還必須考慮模具鋼的通用性和鋼材的價格。模具鋼一般用量不大,為了便於備料,應盡可能地考慮鋼的通用性,盡量利用大量生產的通用型模具鋼,以便於采購、備料和材料管理。另外還必須從經濟上進行綜合分析,考慮模具的製造費用、工件的生產批量和分攤到每一個工件上的模具費用。從技術、經濟方面全面分析,以最終選定合理的模具材料。
7. 冷作模具鋼和熱作模具鋼的區別,那裡不一樣
1、性能要求不一樣
熱作模具鋼:較高的高溫強度、良好的韌性、良好的耐磨性能、優良的耐熱疲勞性、高淬透性等。
冷作模具鋼:較高的耐磨性、較高的強度和韌性、較強的抗咬合性、受熱軟化能力等。
2、分類不一樣
熱作模具鋼的分類方法很多,可以根據合金元素含量及熱處理後的性能分類,可以按用途分,也可以按合金元素分類。按合金元素分類可分為低合金熱作模具鋼(鎢系、鉻系和鉬系)、中合金熱作模具鋼和高合金熱作模具鋼(鎢鉬系和鉻鉬系)
鋼材類別考慮,冷作模具鋼多為過共析鋼和萊氏體鋼,一般屬於工具鋼范疇。

(7)冷作模具和合金鋼有什麼區別擴展閱讀:
1、含碳量
一般為中碳,碳的質量分數為0.3%~0.6%。保證材料具有較高的強度和硬度,較高的淬透性以及較好的塑性、韌性。
2、合金元素
加入的合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V等合金元素。其中Cr、Mn、Si、Ni合金元素的作用是強化鐵素體和提高淬透性。W、Mo合金元素是為了防止回火脆性,Cr、W、Si合金元素能提高相變溫度,使模具在交替受熱與冷卻過程中不致發生相變而發生較大的容積變化,從而提高其抗熱疲勞的能力。
另外,W、Mo、V等在回火時以碳化物形式析出而產生二次硬化,使熱作模具鋼在較高溫度下仍保持相當高的硬度,這是熱作模具鋼正常工作的重要條件之一,Cr、Si能提高鋼的抗氧化性。
8. 模具鋼的分類
模具鋼大致可分為(塑料模具鋼)、(熱作模具鋼)和(冷作模具鋼)3類,用於鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。
由於各種模具用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼,按其所製造模具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性,足夠的韌性以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由於用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼的性能要求也不同。
塑料模具用鋼要求具有一定的強度、硬度、耐磨性、熱穩定性和耐蝕性等性能。此外,還要求具有良好的工藝性,如熱處理變小、加工性能好、耐蝕性好、研磨和拋光性能好、補焊性能好、粗糙度高、導熱性好和工作條件尺寸和形狀穩定等。
熱作模具分為錘鍛、模鍛、擠壓和壓鑄幾種主要類型,包括熱鍛模、壓力機鍛模、沖壓模、熱擠壓模和金屬壓鑄模等。熱變形模具在工作中除要承受巨大的機械應力外,還要承受反復受熱和冷卻的做用,而引起很大的熱應力。熱作模具鋼除應具有高的硬度、強度、紅硬性、耐磨性和韌性外,還應具有良好的高溫強度、熱疲勞穩定性、導熱性和耐蝕性,此外還要求具有較高的淬透性,以保證整個截面具有一致的力學性能。對於壓鑄模用鋼,還應具有表面層經反復受熱和冷卻不產生裂紋,以及經受液態金屬流的沖擊和侵蝕的性能。這類鋼一般屬於中碳合金鋼,碳質量分數在0.30%~0.60%,屬於亞共析鋼,也有一部分鋼由於加入較多的合金元素(如鎢、鉬、釩等)而成為共析或過共析鋼。
冷作模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具有鋼,按其所製造具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合金鋼,碳質量分數在0.80%以上,鉻是這類鋼的重要合金元素,其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要求很高,淬火後變形很小模具用鋼,最高鉻質量分數可達13%,並且為了形成大量碳化物,鋼中碳質量分數也很高,最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高,其組織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。
9. 冷作模具的定義是什麼
模具鋼大致可分為:冷軋模具鋼、熱軋模具鋼和塑料模具鋼三類,用於鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由於各種模具用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼,按其所製造模具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性,足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由於這類用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼的性能要求也不同。冷軋模具包括冷沖模、拉絲模、拉延模、壓印模、搓絲模、滾絲板、冷鐓模和冷擠壓模等。冷作模具用鋼,按其所製造具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性、足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。用於這類用途的合金工具用鋼一般屬於高碳合金鋼,碳質量分數在0.80%以上,鉻是這類鋼的重要合金元素,其質量分數通常不大於5%。但對於一些耐磨性要求很高,淬火後變形很小模具用鋼,最高鉻質量分數可達13%,並且為了形成大量碳化物,鋼中碳質量分數也很高,最高可達2.0%~2.3%。冷作模具鋼的碳含量較高,其組織大部分屬於過共析鋼或萊氏體鋼。常用的鋼類有高碳低合金鋼、高碳高鉻鋼、鉻鉬鋼、中碳鉻鎢釧鋼等。

10. 比較熱作模具鋼和冷作模具鋼合金化和熱處理的特點,分析合金元素作用的異同
一、冷作模具鋼
冷作模具鋼包括製造沖截用的模具(落料沖孔模、修邊模、沖頭、剪刀)、冷鐓模和冷擠壓模、壓彎模及拉絲模等
1.冷作模具鋼的工作條件及性能要求
冷作模具鋼在工作時.由於被加工材料的變形抗力比較大,模具的工作部分承受很大的壓力、彎曲力、沖擊力及摩擦力。因此,冷作模具的正常報廢原因一般是磨損.也有因斷裂、崩力和變形超差而提前失效的。
冷作模具鋼與刃具鋼相比.有很多共同點。要求模具有高的硬度和耐磨性、高的抗彎強度和足夠的韌性,以保證沖壓過程的順利進行、其不同之處在於模具外形及加I工藝復雜.而且摩擦面積大.磨損可能性大.所以修磨起來困難。因此要求具有更高的耐磨化模具工作時承受沖壓力大.又由於外形復雜易於產生應力集中,所以要求具有較高的韌性;模具尺寸大、外形復雜.所以要求較高的淬透性、較小的變形及開裂傾向性。總之,冷作模具鋼在淬透性、耐磨性與韌性等方面的要求要較刃具鋼高一些.而在紅硬性方面卻要求較低或基本上沒要求(由於是冷態成形),所以也相應形成了一些適於做冷作模具用的鋼種,例如,發展了高耐磨、微變形冷作模具用鋼及高韌性冷作模具用鋼等。下面結合有關鋼種選用進一步說明。
2.鋼種選擇
通常接冷作模具的使用條件,可以將鋼種選擇分為以下四種情況:
(1)尺寸小、外形簡單、輕負荷的冷作模具。例如.小沖頭,剪落鋼板的剪刀等可選用T7A、 T8A、T10A、T12A等碳素工具鋼製造。這類鋼的優點是;可加工性好、價格便宜、來源輕易。但其缺點是:淬透性低、耐磨性差、淬火變形大。因此,只適於製造一些尺寸小、外形簡單、輕負荷的工具以及要求硬化層不深並保持高韌性的冷像模等。
(2)尺寸大、外形復雜、輕負荷的冷作模具。常用的鋼種有9SiCr、CrWMn、GCr15及 9Mn2V等低合金刃具鋼。這些鋼在油中的淬透直徑大體上可達40mm以上。其中9Mn2V鋼是我國近年來發展的一種不含Cr的冷作模具用鋼.可代替或部分代替含Cr的鋼。
9Mn2V鋼的碳化物不均勻性和淬火開裂傾向性比CrWMn鋼小、脫碳傾向性比9SiCr鋼小,而淬透性比碳素工具鋼大.其價格只比後者高約30%因此是一個值得推廣使用的鋼種。
但9Mn2V鋼也存在一些缺點如沖擊韌性不高,在生產使用中發現有碎裂現象.另外回火穩定性較差,回火溫度一般不超過180℃在200℃回火時抗彎強度及韌性開始出現低值。
9Mn2V鋼可在硝鹽、熱油等冷卻能力較為緩和的淬火介質中淬火。對於一些變形要求嚴格而硬度要求又不很高的模具,可採用奧氏體等溫淬火。
(3)尺寸大、外形復雜重負荷的冷作模具。須採用中合金或高合金鋼.如Cr12Mo、 Crl2MoV、 Cr6WV Cr4W2MoV等,另外也有選用高速鋼的。
近年來用高速鋼做冷作模具的傾向巴日趨增大、但應指出,此時已不再是利用高速鋼所特有的紅硬性優點.而用它的高淬透性和高耐磨性。為此.在熱處理工藝上也應有所區別。
選用高速鋼做冷模具時.應採用低溫淬火.以進步韌性。例如 W18Cr4V鋼做刃具時常用的淬火溫度為1280-1290℃。而做冷作模具時,則應採用1190℃的低溫淬火。又如 W6Mo5Cr4V2鋼.採用低溫淬火後可使壽命大大進步、特別是明顯減少了折損率。
〔4)受沖擊負荷且刀間單薄的冷作模具。如上所述.前三類冷作模具用鋼的使用性能要求均以高耐磨性為主為此均採用高碳過共析鋼乃至榮氏體鋼。而對有的冷作模具加切邊樓、沖裁模等.其對口單薄.使用時又受沖擊負荷作用則應以要求高的沖擊韌性為主。為了解決這一矛盾.可採取以下措施.①降低合碳量.採用亞共折鋼.以避免由於一次及二次碳化物而引起鋼的韌性下降;②加進Si.、Cr等合金元素.以進步鋼的回火穩定性和回火溫度(240一270℃回火)這樣有利於充分消除淬火應力使嘰進步.而又不致降低硬度;②加進W等形成難熔碳化物的元素以細化晶粒、進步韌性。常用的高韌性冷作模具用鋼有6SiCr、4CrW2Si;、5CrW2Si等。
3.充分發揮冷作模具鋼性能潛力的途徑
在用Cr12型鋼或高速鋼做冷作模具時,一個很突出的題目是鋼的脆性大.使用中易開裂。為此,必須用充分鍛打的方法細化碳化物.除此之外應發展新鋼種。發展新鋼種的著眼點,應是降低鋼的含碳量及碳化物形成元素的數目。
Cr4W2MoV 鋼具有高硬巨、高耐磨性和淬透性好等優點.並具有較好的回火穩定性及綜協力學性能.用干製造硅鋼片沖模等.可使壽命比Cr12MoV鋼進步1~3倍以上但此鋼鑄造溫區范圍較窄,鑄造河縣開裂.應嚴格控制鑄造溫度和操縱規認Cr2Mn2SiWMoV鋼淬火溫度低、淬火變形小、淬透性高.有空淬微變形模具鋼之稱7W7Cr4MoV鋼可代W18Cr4V和Cr12MoV鋼.其特點是鋼的碳化物不均勻性和韌性得到很大的改善。
二、熱作模具鋼
1.熱作模具的工作條件
熱作模具包括錘鍛模、熱擠壓模和壓鑄模三類。如前所述.熱作模具工作條件的主要特點是與熱態金屬相接觸、這是與冷作模具工作條件的主要區別。因此會帶來以下兩方面的題目:
(l)模腔表層金屬受熱。通常錘鍛模工作時.其模腔表面溫度可達300~400℃以上熱擠壓模可達500一800℃以上;壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關。如壓鑄玄色金屬時模腔溫度可達1000℃以上。這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強度明顯降低,在使用中易發生打垛。為此.對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高,包括高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力,實際上反映了鋼的高回火穩定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的第一種途徑,即加進Cr、W、Si.等合金元素可以進步鋼的回火穩定性。
(2)模腔表層金屬產生熱疲憊(龜裂)。熱模的工作特點是具有間歇性.每次使熱態金屬成形後都要用水、油、空氣等介質冷卻模腔的表面。因此.熱模的工作狀態是反復受熱和冷卻,從而使模腔表層金屬產生反復的熱脹冷縮,即反復承受拉壓應力作用.其結果引起模腔表面出現龜裂,稱為熱疲憊現象,由此,對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求.即具有高的熱疲憊抗力。一般說來,影響鋼的熱疲憊抗力的因素主要有:
①鋼的導熱性。鋼的導熱性高,可使模具表層金屬受熱程度降低,從而減小鋼的熱疲憊傾向性。一般以為鋼的導熱性與合碳量有關,含碳量高時導熱性低,所以熱作模具鋼不宜採用高碳鋼。在生產中通常採用中碳鋼(C0.3%5~0.6%)合碳量過低.會導致鋼的硬度和強度下降.也是不利的。
②鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點(Acl)越高.鋼的熱疲憊傾向性越低。因此.一般通過加進合金元素Cr、W、Si、引來進步鋼的臨界點。從而進步鋼的熱疲憊抗力。
2.常用熱作模具用鋼
(1)錘鍛模用鋼。一般說來,錘鍛模用鋼有兩個題目比較突出一是工作時受沖擊負荷作用.故對鋼的力學性能要求較高,特別是對塑變抗力及韌性要求較高;二是錘鍛模的截面尺寸較大(400mm)故對鋼的淬透性要求較高,以保證整個模具組織和性能均勻。
常用錘鍛樓用鋼有5CrNiMo、 5CrMnMo、 5CrNiW、 5CrNiTi及5CrMnMoSiV等。不同類型的錘眼模應選用不同的材料。對特大型或大型的錘鍛模以5CrNiMo為好.也可採用5CrNiTi、5CrNiW或5CrMnMoSi等。對中小型的錘鍛模通常選用5CrMnMO鋼。
(2)熱擠壓模用鋼,熱擠壓模的工作特點是載入速度較慢,因此,模腔受熱溫度較高,通常可達500一800℃。對這類鋼的使用性能要求應以高的高溫強度(即高的回火穩定性)和高的耐熱疲憊性能為主。對ak及淬透性的要求可適當放低。一般的熱擠壓模尺寸較小,常小於 70~90 mm。
常用的熱擠壓模有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型等熱作模具鋼.其化學成分如表4.16所示。
其中4CrW2Si.既可做冷作模具鋼,又可做熱作模具鋼.由於用途不同,可採用不同熱處理方法。作冷模時採用較低的淬火溫度(870—900℃)及低溫或中溫回火處理;作熱模時則採用較高的淬火溫度(一般為950一1000℃)及高溫回火處理。
(3)壓鑄模用鋼。從總體上看,壓鑄模用鋼的使用性能要求與熱擠壓模用鋼相近,即以要求高的回火穩定性與高的熱疲憊抗力為主。所以通常所選用的鋼種大體上與熱擠模用鋼相同.如常採用4CrW2Si.和3Cr2W8V等鋼。但又有所不同如對熔點較低Zn合金壓鑄模.可選用40Cr、30CrMnSi及40CrMo等;對Al和Mg合金壓鑄模,可選用4CrW2Si、4Cr5MoSiV 等對Cu合金壓鑄模.多採用3Cr2W8V鋼。
近年來.隨著玄色金屬壓鑄工藝的應用,多採用高熔點的鋁合金和鎳合金.或者對3Cr2W8V鋼進行Cr-Al-SI三元共滲,用以製造玄色金屬壓鑄模。最近國內外還正在試驗採用高強度的銅合金作玄色金屬的壓鑄模材料。