热锻模材料及热处理方法总结

近年来，我国在开发新型模具钢方面做了大量工作，对国外一些优质热作模具钢进行了定位研究，为市场提供了优质廉价的模具钢。以下简要介绍热锻模具的材料和热锻模具的热处理方法。

热锻模具的热处理方法是什么材料？

热锻模具

热锻模具用什么材料？

1.已纳入**标准热模钢

热作模具钢系列已纳入**标准《GB/T根据主要化学成分，1299-2000合金工具钢可分为W系，Cr-Mo系，Cr-W-Mo系等类型。

3Cr2W8V（H21)钢具有高热强度、高热稳定性、良好的耐磨性和工艺性能，工作温度达到650℃。缺点：碳化物偏析严重，塑性、韧性、导热性、耐冷热疲劳性和耐腐蚀性差。20世纪50年代，中国从前苏联引进，使用寿命短，合金度高，成本高。由于钢种和技术的限制，我国仍在大规模生产和使用。

4Cr5MoSiV（H11）及4Cr5MoSiV1（H13)钢具有高淬透性、高韧性、高热强度和耐磨性。590钢中碳化物分布均匀，具有良好的耐冷热疲劳性和耐腐蚀性，具有良好的冷热加工性。H13钢（H11钢的改进型)是目前国内热轧锻钢和冷轧模套的主要材料，也是通用性强的热轧模具钢，取代了3Cr2W8V理想钢材的使用寿命可提高2-3倍。

4Cr3Mo3SiV（H10)钢具有高韧性、高耐高温软化性和中等耐磨性。可代替3Cr2W8V钢制热挤压模。4Cr5W2VSi钢的热稳定性高于H13、H21钢，韧性介于H13、H21之间。适当高速镦锻模，使用寿命比H21钢高0.5-1倍。

5Cr4W5MoV（RM2)钢工作温度7000℃，回火抗性和热稳定性高，热强度高，高温硬度和耐磨性高，但韧性和耐热疲劳性低于H13钢。适用于制造具有高温强度和耐磨性的热作模具，可替代3Cr2W8V钢，模具寿命可提高2-4倍。5Cr4Mo3SiMnVAl（012AI）工作温度为700℃以上具有较高的热强度、高温硬度、抗回火稳定性、耐磨性和耐热疲劳性、韧性和热加工塑性，氮化性能好。可替代3Cr2W8V钢模寿命可提高3-5倍。

2.部分热作模具钢系列已纳入部颁标准

4Cr40Mo2WSiV（YB/T210-1976）钢具有较高的热稳定性、韧

3Cr2W8MoV（JB/T6399-1992）钢是3Cr2W8V钢的改进型。3Cr3Mo3VNb（HB5137-1980)钢是一种超高韧性热作模具钢，高于600℃时，比4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、3Cr2W8V钢具有较高的高温强韧性、热稳定性、热强度、耐磨性和耐热疲劳性，具有良好的冷热加工性能。

3.部分试用热作模具钢系列未纳入标准

3Cr3Mo3V钢热稳定性、硬度、耐热疲劳性和韧性适中。

5Cr4Mo3W2V钢用作热压锻模。

4Cr3Mo2V更高温度为700钢℃，适用于热挤压模。

4Cr3MoSiV工作温度为700℃，代号CH75。

3Cr3Mo3W2VRE钢，在3Cr3Mo3W2V钢中入0.06%RE,细化晶粒，显著提高塑性、韧性和寿命。4Cr5MoWVSi优于钢热强度H13钢，具有良好的韧性的抗热疲劳性，代号H12、适用于热挤压模、头锻模。

4Cr3Mo2NiVNb（代号HD）钢，各种热作模具；4Cr3Mo2NiVNbB（代号HDB）钢，提高了断裂韧性和热疲劳抗力。工作温度达700℃以上，使用寿命比3Cr2W8V钢高2-2.5倍。5Cr4W3Mo2VSi和5Cr4W3Mo2VNb钢，代号50Si、50Nb，基体钢。适用于热挤压模。4Cr5Mo2SiMnV1(代号Y10)和4Cr3Mo3W4VTiNb(代号GR)新型热作模具钢，使用寿命比3Cr2W8V钢高标准为2-6倍，适用于制造温度高、与工件接触时间长、易引起热变形塌陷或热磨损失效的模具。

6W8Cr4VTi（代号LM1）和6Cr5Mo3W2VSiTi（代号LM2)钢具有良好的热强度、高等温强度、高温硬度、回火稳定性和耐磨性。冷热模具兼用钢，模具寿命比3Cr2W8V钢高几倍。4Cr3Mo2MnVB（代号ER8）和4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)钢，模具寿命为3Cr2W8V热挤压模具钢2-4倍。

热锻模具的热处理方法

热处理：一般模具的热处理温度和时间可参考热处理手册或机械工程手册。需要注意的是：

（1）热处理应采用合理的工艺减少热处理变形（一般采用多段加热工艺，防止加热开裂），考虑热处理，避免合金元素蒸发，在材料淬火条件下，尽可能采用真空热处理、气体淬火技术，减少热处理变形，避免热处理后加工余量大，导致表面过热，影响模具寿命。但对于含有高温挥发性元素的硬化性差或材料，如Ni等待，应采用盐浴热处理。

（2）建议采用超饱和渗碳热处理技术，即采用渗碳技术，防止热处理表面脱碳，提高表面耐磨性。

(3)模具材料一般含量较高Cr,Mo,V,W,Nb在热处理回火处理中，具有明显的二次硬化特性，即在低温回火和高温回火中形成两次高硬度。因此，根据模具的实际使用温度范围，可以选择性地应用回火温度，但热锻模具应采用高温回火工艺，避免使用过程中模具性能的降低。

另一方面，模具材料通常含有较高的含量Cr,Mo,V,W,Nb高温、强碳化物形成元素具有较强的抗回火性能，需要多次回火，避免早期故障（断裂、开裂），一般至少需要两次高温回火（三次回火工艺）。

来源：热加工论坛

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