热作模具钢常见问题

(1)在锤锻模、热挤压模及压铸模等热作模具的工作过程中，模腔表层金属会经历显著的温度升高。具体而言，锤锻模的模腔表面温度常达到300至400℃，热挤压模则可达到500至800℃。压铸模的模腔温度则依据压铸材料的种类及浇注温度有所不同，例如压铸黑色金属时，模腔温度可能超过1000℃。如此高温环境会导致模腔表层金属的硬度和强度大幅下降。因此，热作模具钢需具备高热塑性抗力，包括高温下的高硬度和高强度，以及良好的回火稳定性。通过合金化处理，如添加Cr、W、Si等合金元素，能有效提升钢的回火稳定性。

(2)热作模具在工作过程中通常具有周期性，每次完成热态金属的成型后，需采用水、油、空气等介质对模腔表面进行冷却。这种工作模式导致模腔表层金属经历反复的热胀冷缩，即承受拉压交变应力，进而在模腔表面产生龟裂，此现象称为热疲劳。因此，热作模具钢需具备高热疲劳抗力。影响钢的热疲劳抗力的主要因素包括：

①钢的导热性能：较高的导热性能够降低模具表层金属的受热程度，减少热疲劳倾向。导热性与钢的含碳量相关，通常含碳量较高时导热性较低，而含碳量过低则可能降低钢的硬度和强度。因此，中碳钢常被用作热作模具材料。

②钢的临界点（Ac1）影响：钢的临界点越高，其热疲劳倾向通常越低。通过添加合金元素如Cr、W、Si来提高钢的临界点，是增强钢的热疲劳抗力的有效方法。