热作模具的工作条件

2025-02-11 09:58:01 模具钢材

热作模具主要分为锤锻模、热挤压模和压铸模三大类。其工作条件的核心特点是与高温金属直接接触，这与冷作模具形成了鲜明对比。这一特性导致热作模具面临以下两大挑战：

模腔表层金属的高温影响。在作业过程中，锤锻模的模腔表面温度通常可达到300至400摄氏度以上，热挤压模则可达到500至800摄氏度以上；压铸模的模腔温度则依据压铸材料的种类及浇注温度而定，例如压铸黑色金属时，模腔温度可超过1000摄氏度。如此高的工作温度会显著降低模腔表面的硬度和强度，从而增加使用中发生形变的风险。因此，热模具钢需具备高热塑性抗力，包括高温硬度和高温强度，这实际上体现了钢的高回火稳定性。为了提高回火稳定性，一种有效的合金化方法是添加如铬（Cr）、钨（W）、硅（Si）等合金元素。

模腔表层金属的热疲劳问题。热模具的工作具有间歇性，每次完成热态金属的成形后，都需要使用水、油、空气等介质对模腔表面进行冷却。因此，热模具的工作状态是反复经历加热和冷却，导致模腔表层金属不断经历热胀冷缩，即反复承受拉压应力。这种循环应力作用会导致模腔表面出现龟裂，即热疲劳现象。因此，热模具钢还需具备高热疲劳抗力。