热作模具钢的选用

影响热作模具使用寿命的因素很多，如模具受力条件，受热和冷却情况，模具的形状及尺寸，被加工件材料的性质、形变方式、变形量、变形速度以及润滑条件等。因此，选用热作模具钢材时，应充分考虑到达些因素的影响，合理选用，确保热作模具的使用寿命。中、小型锤锻模通常选用5CrMnMo钢制造；大型锤锻模及如复杂的锤锻模通常选用4CrMnSiMoV和5CrNiMo钢制造。对于工作条件苛刻，要求具有更高热稳定性的压力机锻模，宜选用3Cr2W8V、4Cr5MoSiV和4Cr5W2SiV等钢制造。为了节省锻模钢材，对于小型锻模可采取镶块法制造，即锻模型腔用锻模制造，而模框则用45钢制造；对于大型锤锻模，可采用铸钢电渣法制造。热顶锻模对抗氧化性能和热疲劳性能的要求比一般锤锻模高，通常选用合金元素含量较高的钢种，如4Cr5MoSiV、4Cr5W2SiV、5Cr4Mo2W2VSi、3Cr2W8V等制造。高速锻造摸具通常选用5CrMnMo、5CrNiMo、3Cr2W8V、4Cr5MoSiV、4Cr5W2SiV和4Cr3Mo2W4VTiNb等。其中，5CrMnMo钢—般制造小型高速锤锻模；5CrNiMo钢作开式的高速锤锻模；而3Cr2W8V钢则用于制造要求较高的高温强度和较高回火稳定性，但对耐热废劳性能要求不高的模具。4Cr5MoSiV、4Cr5W2SiV钢的冲击韧性和耐热疲劳性能较好，广泛地用于制造高速锻造模具，但是回火稳定性仍不够理想。目前，也有采用高温综合机械性能优良的4Cr3Mo2W4VTiNb钢制造高速锤锻造模具的，使用效果良好。对于生产轻金属及其合金(铝、锌及其合金等)的热挤压模，由于工作温度较低，尤其是对于那些容易引起开裂、带尖角或薄壁的形状复杂的模具，宜选用韧性较好的热作模具钢，如4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1等，或将模具的硬度降低到比一般模具低HRC4~5的程度。用于挤压钢、铜及铜合金的摸具，由于工作温度高，要求模具材料具有较高的高温强度，—般选用高温强度较好的热作模具钢，如3Cr2W8V、4Cr3Mo3W2V；也有选用高强度耐热钢，如Cr14Ni25TiV等。温热挤压是近十多年来发展的热成形新工艺，其模具工作温度较低，急冷急热没有锤锻模那么剧烈，而耐磨性则要求较高，因此，—般选用W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、6W6Mo5Cr4V、6Cr4W3Mo2VNb等钢种制造。shhweilicl.bmlink/

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锻模

模是热模锻的工具。锻模模膛制成与所需锻件凹凸相反的相应形状，并作合适的分型。将锻件坯料加热到金属的再结晶温度上的锻造温度范围内，放在段模上，再利用锻造设备的压力将坯料锻造成带有 飞边或极小飞边的锻件。根据使用设备的不同，锻模分锤锻模、机械压力机锻模、螺旋压力机锻模、平锻模等。锻模对高温状态下的金属进行加工，工作条件较差，需承受反复冲击载荷和冷热交变作用，产生很高的应力。金属流动时还会长生摩擦效应。因此 模具在作业条件下应具有高的强度、硬度、耐磨性、韧性、耐氧化性、热传导性和抗热裂性。模锻时用来使坯料按规定的形状和尺寸变形成为锻件的模具。锻模一般由上下两个模块组成。模块上制有模槽，模槽的多少和形状由锻造工步决定。锻模有整体模和镶块模两种，整体模还有单模槽和多模槽之分。 因模锻用设备的不同，锻模又可分为锤用模、螺旋压力机用模、曲柄压力机用模、平锻机用模和液压机用模等。以锤用锻模较为复杂。根据生产批量的大小，锤用锻模在大批量生产时多用整体多槽模；锻件品种多变而批量又小时，多采用整体单槽模或镶块模。整体单 槽模 这种锻模一般只有一个终锻模槽，如图1所示。此种锻模设计简单，模块尺寸小，制造周期短，成本低，操作简单。缺点是在大批量生产中受原材料利用率，生产效率低等综合因素的限制，适应性较差。单槽模一般多用原始棒料，在终锻模槽内锻造圆形件或各处断面变化不大的杆件等简单形状的锻件。整体多槽模 此模不仅设有终锻模槽、预锻模槽，而且还设有制坯模槽等多个模槽， 如图2所示。它具有生产效率高、锻件质量好等优点，适用于形状复杂、生产批量大的锻件生产，被锻件生产厂家广泛采用。镶块模 把容易磨损的终锻模槽或其中一部分用优质模具钢制成镶块，用楔铁或热套方法安装在普通钢材制成的模块上(图3)o楔铁或热套紧固的模子可靠性较差，对锻件尺寸稳定有一定的影响；因此，大批量生产复杂锻件时，仍希望采用整体结构的锻模。