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熱作模具鋼是一種使用非常廣泛的模具鋼產(chǎn)品，下面模具鋼廠家小編就來為大家介紹一下熱作模具用鋼的主要用途吧。
A 鍛壓模具用鋼
用于熱模鍛壓力機(jī)和模鍛錘上的熱鍛模具，包括模塊，鑲塊及切邊工具。錘鍛模受強(qiáng)烈的沖擊載荷；模鍛壓力機(jī)速度緩慢，載荷較輕，但由于模具與熱坯接觸時間長，工作溫度較高，熱疲勞也較嚴(yán)重。模具失效的主要原因是受力過大、過熱、磨損和熱疲勞。對于大多數(shù)模鍛錘和鍛造壓力機(jī)用的鍛模模塊，其工作硬度一般不大于HRC 50；而在機(jī)械壓力機(jī)上進(jìn)行高溫合金鍛造用的模具，由于被鍛造材料熱強(qiáng)性高，則往往采用鉻鉬系合金模具鋼。鍛造模具一般截面較大，應(yīng)選用淬透性較高的鋼種，以提高模塊心部的性能。
鍛造壓力機(jī)承受的沖擊載荷較低，但往往承受更高的工作溫度，所以鍛造壓力機(jī)用模具一般采用熱強(qiáng)性較高、合金含量較高的熱作模具鋼，其工作硬度也較高；而模鍛錘用的鍛模，承受沖擊載荷較高，工作溫度較低，所以多選用合金含量較低、沖擊韌性高的鋼種，相應(yīng)地多采用較低的工作硬度。
與模鍛關(guān)聯(lián)的修整工序，當(dāng)進(jìn)行熱修整時，往往采用4Cr5MoSi V或8Cr3制造修整用的模具，當(dāng)進(jìn)行冷修整時則采用Cr5Mol V , Crl2Mol Vl或6Cr3 VSi鋼制造修整模具。
大型熱鍛模具要消耗很多的模具材料，其材料費(fèi)用在模具成本中占較高的比例，因此鋼種選擇時，應(yīng)慎重考慮模具材料的費(fèi)用。
為了提高熱作模具的使用壽命，往往選擇純凈度高、等向性好、經(jīng)過爐外精煉、電渣重熔和多向鍛造的高質(zhì)量模具鋼。
B 熱擠壓模具鋼
很多有色金屬和鋼的型材、管材和異型材是采用熱擠壓工藝成形的。熱擠壓模具是在高溫、高壓、磨損和熱疲勞等惡劣條件下服役。熱擠壓是塑性的金屬坯料在壓力的作用下通過擠壓模具型腔形成所要求形狀的型材或管材的過程。 熱擠壓模具主要由擠壓筒、壓頭、擠壓頂頭、墊塊、凹模和心棒（用于擠壓管材）等主要部件組成。熱擠壓模具的失效，主要是破裂、磨損、沖刷腐蝕、過熱和熱勞裂紋等原因造成的。
當(dāng)進(jìn)行輕合金擠壓時，凹模墊塊和心軸材料主要采用鉻鉬系中合金熱作模具鋼4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSlv1鋼等，熱處理硬度為HRC 45 — 50。心棒頭及鑲塊則采用通用高速鋼W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等，熱處理硬度為HRC 55一60。壓力筒一般采用中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，硬度為HRC 35 — 40;壓力筒內(nèi)襯材料則采用4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1等，熱處理硬度為HRC42一470銅和銅合金熱擠壓模具，凹模和墊塊材料則采用4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSIV1, 3Cr2W8V等鋼種，心棒材料仍采用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSIV1鋼種。當(dāng)擠壓含鎳量較高的銅鎳合金時，心棒頭及鑲塊墊塊有時采用鎳基高溫合金制造，擠壓筒內(nèi)襯有時采用鐵基高溫合金制造。
熱擠壓鋼的模具材料，凹模選用4Cr5MoSlV1加3Cr2W8V鑲塊，墊塊則選用4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV和3Cr2W8V或鎳基高溫合金。心棒仍用4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1等鋼種，擠壓筒和內(nèi)襯材料則選用4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1鋼種。
擠壓模具的壽命與所擠壓的材料、擠壓比密切相關(guān)，當(dāng)加工變形拉力大的金屬材料或在高擠壓比的情況下，凹模和心棒的壽命大為縮短。模具的潤滑條件和冷卻條件對模具壽命有很大的影響。
另外，對在高溫條件下磨損情況嚴(yán)重的熱擠壓模具，特別是擠壓復(fù)雜形狀工件的模具，有時采用高熱強(qiáng)性的奧氏體型熱強(qiáng)模具鋼以及特種材料的鑲塊模具，特種鑲塊材料包括特種硬質(zhì)合金、氧化鋁及氧化鋯陶瓷材料等。
C 壓鑄模具用鋼
壓鑄模具在服役條件下不斷承受高速、高壓噴射、金屬的沖刷腐蝕和加熱作用，因此要求模具材料應(yīng)具有良好的抗熱疲勞性、紅硬性和抗高溫液態(tài)金屬的沖刷、腐蝕性能，而且應(yīng)具有較好的工藝性能。
壓鑄模具材料，主要是根據(jù)壓鑄工件材料、壓鑄模的工作溫度和浸蝕程度進(jìn)行選擇。
當(dāng)壓鑄鋅合金時，由于模具的工作溫度較低，一般采用預(yù)硬態(tài)（約HB 300)的塑料成形用模具3Cr2Mo。當(dāng)生產(chǎn)批量較大時，則采用4Cr5MoSiVl，其使用硬度為HRC 45左右。
鋁鎂等輕合金壓鑄模具，一般采用4Cr5MoSIV1鋼，熱處理硬度為HRC 45一500銅合金壓鑄模具，由于工作溫度較高，則采用高合金熱作模具鋼3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V，熱處理硬度為HRC 45左右。
為了提高模具的抗腐蝕性能，模具可采用氮化處理，或采用耐蝕模具鋼，如前蘇聯(lián)推薦的銅合金壓鑄模具用鋼2X9B6,18X12BAIB(DP等。
為了減少模具的磨損和避免模具在使用過程中的過熱，適當(dāng)?shù)臐櫥屯ㄋ鋮s也是提高模具使用壽命的有效措施。
為了減少模具的熱疲勞損壞，有時采用馬氏體時效鋼制造壓鑄模的型芯。
D 超塑成形用模具材料
當(dāng)利用金屬的超塑性進(jìn)行壓力成形時，特別是用于熱強(qiáng)性高的難成形材料如欽合金、鎳基高溫合金的超塑成形時，就需要將模具在加工過程中加熱并保持在與鍛件相同的超塑性溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行等溫鍛造。此時模具承受的變形抗力較小，并且可以得到尺寸精度很高的工件。
等溫鍛造欽合金的超塑性溫度為900一980℃左右，鎳基合金的超塑性溫度為950–1100℃左右。由于模具的工作溫度很高，要求模具材料具有很高的熱強(qiáng)性、抗氧化性能和抗熱疲勞性能。鈦合金超塑成形模具，一般采用鎳基高溫合金制造，如IN-100高溫合金等
鎳基高溫合金的超塑成形溫度往往在1000℃以上，開始多采用難熔合金并含少量鈦、鋯的鉬基合金TZM制造，但是鉬基合金在高溫下極易氧化，要求在真空下進(jìn)行鍛造，這就使得鍛造工藝和裝備極為復(fù)雜，需要大量投資，而且生產(chǎn)率很低。近幾年來日本日立金屬株式會社成功地研究了用于鎳基合金等溫鍛造的鎳基鑄造模具材料Nimowal，其在1050℃的高溫強(qiáng)度與鉬基難熔合金TZM相近，而且抗氧化性良好，可以在大氣下對IN-100鎳基高溫合金進(jìn)行等溫鍛造。
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