關(guān)于熱作模具鋼的介紹

來源：發(fā)布時間：2025-09-10

熱作模具鋼是專門用于制造對高溫狀態(tài)下的金屬進行成形加工模具的一類特種鋼。其主要應(yīng)用范圍包括壓鑄模、熱鍛模、熱擠壓模以及熱沖裁模等。這類模具在工作過程中需要反復(fù)承受熾熱金屬的加熱、高壓沖擊、急劇冷卻（如壓鑄）所產(chǎn)生的熱機械疲勞，其服役條件極為苛刻。

為應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，熱作模具鋼必須具備一系列關(guān)鍵性能。首先，優(yōu)異的熱穩(wěn)定性（抗回火軟化能力）是重點，它能保證模具在持續(xù)高溫（通常可達600°C以上）環(huán)境下仍能保持足夠的高溫強度和硬度，不發(fā)生塌陷或變形。其次，良好的抗熱疲勞性能至關(guān)重要，它決定了模具在冷熱循環(huán)的反復(fù)作用下，抵抗表面龜裂紋產(chǎn)生和擴展的能力，這是影響模具壽命的主要因素。此外，高的淬透性確保大尺寸模具截面性能均勻；良好的導(dǎo)熱性有助于將型腔熱量迅速導(dǎo)出，降低熱應(yīng)力；適中的韌性則用以抵抗意外機械沖擊；同時還需具備良好的抗熔融金屬沖蝕和抗氧化能力。

這些性能的實現(xiàn)依賴于科學(xué)的合金化設(shè)計。熱作模具鋼通常采用中碳（約0.3%-0.5%）含量，以平衡硬度與韌性。主要合金元素包括鉻（Cr）、鎢（W）、鉬（Mo）和釩（V）。鉻主要提供淬透性和抗氧化性；鎢和鉬通過二次硬化效應(yīng)賦予鋼材極高的熱強性和熱穩(wěn)定性；釩則形成穩(wěn)定的碳化物，提高耐磨性并細化晶粒。

國際上常見的牌號有美國的H13（4Cr5MoSiV1），因其綜合性能優(yōu)異而成為應(yīng)用較多的壓鑄和熱鍛模具鋼；以及H11、H10等。對于要求更高熱強度的場合，會選用鎢系熱作鋼如H21（3Cr2W8V）。

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