熱作模具鋼在生產(chǎn)中地地的應(yīng)用

1、實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案熱作模具材料在生產(chǎn)中的選用摘要本文簡要介紹熱作模具材料的工藝性能要求及應(yīng)用，并闡述了熱作模具鋼在熱作模具生產(chǎn)中的選用。關(guān)鍵詞：熱作模具鋼、性能要求、分類及應(yīng)用、在 生產(chǎn)中的選用目錄一、 概述1二、熱作模具材料的使用性能要求1三、 熱作模具材料的工藝性能要求1四、 熱作模具鋼的分類及應(yīng)用 21、 低耐熱高韌性熱作模具鋼性能及應(yīng)用 22、 中耐熱韌性鋼的性能及應(yīng)用 33、 高耐熱性鋼的性能及應(yīng)用 34、特殊用途熱作模具鋼的性能及應(yīng)用 (1 )、奧氏體型熱作模具鋼的性能及應(yīng)用 5 (2 )、硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能及應(yīng)用 5(3 )、析出沉淀硬件化型熱作模具鋼的性能和應(yīng)用 (4 )、

2、高速鋼型耐熱模具鋼的性能及應(yīng)用 6(5 )、冷熱兼用基體鋼的性能及應(yīng)用 7(6 )、馬氏體時(shí)效型耐熱鋼的性能及應(yīng)用 五、熱作模具材料在生產(chǎn)中的選用 81、 熱鍛模材料的選用 8(1 )、普通熱鍛模材料的選用 9(2 )、高速熱鍛模材料的選用 2、 熱擠壓模具材料的選用 93、 壓鑄模具材料的選用 9(1 )、鋅基合金壓鑄模具材料的選擇用 10(2 )、鋁、鎂合金用壓鑄模具材料的選用 W-(3 )、銅合金壓鑄模具材料的選用 10-4、 熱沖裁模具材料的選用 1111六、結(jié)語一、概述熱作模具主要用于制造將加熱到再結(jié)晶溫度以上的金屬或液態(tài)金屬壓制成工件的模具（即高溫狀態(tài)下進(jìn)行壓力加工使金屬成形的模具

3、）。熱作（熱變形）模具在反復(fù)受熱和冷卻條件下工作，不僅受到交變熱應(yīng)力的作用，面且還要承受一定的工作壓力和沖擊載荷等，所以要求模具有較高的熱強(qiáng)性、熱疲勞性和韌性，常選用中碳（Wc=0.3%0.6% ）合金鋼。二、熱作模具材料的使用性能要求用來評價(jià)熱作模具鋼的主要的使用性能要求有：1、高溫下能保持較高的力學(xué)性能。如鍛模工作時(shí)除承受較大原沖擊負(fù)荷外，還受到很大的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力、彎曲應(yīng)力以及熾熱金屬在鍛模型腔中的變形所產(chǎn)生的強(qiáng)烈摩擦力；模腔與1000 °C以上的工件接觸，本身溫度可達(dá)300600 °C。因此要求模具在較高溫度下具有足夠的強(qiáng)度、耐磨性、韌性、（沖擊韌度和斷裂韌度）等。

4、2、良好的耐熱疲勞性。熱作模工作中反復(fù)受到熾熱金屬的加熱和冷卻劑（水、油、空氣）的冷卻，在交變熱應(yīng)力狀態(tài)下容易形成熱疲勞裂紋（龜裂）。故必須具有良好的耐熱疲勞性（熱疲勞抗力）。3、良好的導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱性好，可將熱量迅速傳出，避免型腔表面溫度過高。4、高的熱穩(wěn)定性和耐回火性。熱穩(wěn)定性是表征材料在受熱過程中保持組織和性能穩(wěn)定的能力；而耐回火性是指隨回火溫度的升高，材料強(qiáng)度和硬度下降的快慢程度中，即工件回火時(shí)抵抗回火軟化的能力。這兩者共同表明模具在高溫下的變開抗力。5、較小的回火脆性傾向，較好的抗熱磨損及抗氧化性能。三、熱作模具材料的工藝性能要求模具材料的工藝性好壞直接關(guān)系到模具的制造成本、使用性能、

5、工作壽命及推廣應(yīng)用。第1頁工藝性有：1、鍛造性能。通常熱作模大多經(jīng)鍛造成形， 希望材料在鍛造溫度范圍內(nèi)變形抗力小， 成形性好。2、 熱處理工藝性。希望材料的熱處理工藝好，包括淬透性高。對于較大尺寸的鍛模， 高的淬透性可使整個(gè)截面上的力學(xué)性能基本均勻一致；也便于采用較為緩和的冷卻介質(zhì)淬火，避免或減少開裂畸變的傾向。 另外，希望材料在熱處理中氧化脫碳及晶粒長大的傾向小， 熱處理畸變小。精彩文檔實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)文案3、良好的成形加工性。模具的型腔或附件大多需通過切削或電火花加工成形，要求 材料具有良好的車、銃、鉆、磨、鏜削及電火花加工性能。另外，也要求材料有一定的可焊 性，以便于修補(bǔ)。總之成形加工性好壞直接

6、影響到模具的制造成本及應(yīng)用推廣。下面，根據(jù)熱作模具鋼的分類簡要介紹熱作模具鋼在生產(chǎn)中的應(yīng)用四、熱作模具鋼的分類及應(yīng)用熱作模具鋼按合金元素含量及熱處理后性能分為低耐熱高韌性熱作模具鋼、中耐熱高韌性熱作模具鋼、高耐熱高韌性熱作模具鋼和特殊用途熱作模具鋼（奧氏體耐熱鋼、高速工具鋼、馬氏體時(shí)效鋼、 析出硬化型熱作模具鋼、 冷熱兼用基體鋼等）。下面對其進(jìn)行簡單介紹。1、低耐熱高韌性熱作模具鋼性能及應(yīng)用低耐熱高韌熱作模具鋼主要制造受沖擊負(fù)荷較大的熱作模具。傳統(tǒng)性的熱作模具鋼只有5CrMnMo 和5CrNiMo 等。這類鋼要求淬透性高、沖擊韌度好、導(dǎo)熱性能好、有較高的熱疲勞性，以便模具在 400 °

7、;C左右下能承受急冷、急熱的惡劣工作條件，同時(shí)該類鋼還需 要鍛造、切削加工、熱處理工藝性能好，并有良好的表面強(qiáng)化性能。但傳統(tǒng)的熱作模具鋼 5CrMnMo 和5CrNiMo 鋼，其淬透性不能滿足大截面錘鍛模的要求，使用溫度不能超過C。為解決這些問題，材料科技工作者通過對國內(nèi)外熱鍛模鋼的分析、對比和研究，研發(fā)了第2頁合金元素含量更高的高淬透性、低耐熱、高韌性熱模具鋼 3Cr2MoWVNi 、45Cr2NiMoVSi 、5Cr2NiMoVS 等鋼，這些鋼均是在 5CrNiMo 鋼的基礎(chǔ)上適當(dāng)降低含碳量，提高了Cr和Mo的含量，并適量加入 V和Si,提高了鋼的淬透性。鋼在回火時(shí)由于析出的M2C和MC型

8、碳化物而呈現(xiàn)二次硬化，其熱穩(wěn)定性也較5CrNiMo鋼有較大的提高，用此類鋼制造的熱作模 具有使用壽命也有較大的提高。2、中耐熱韌性鋼的性能及應(yīng)用中耐熱韌性鋼的特點(diǎn)是碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低（一般為Wc=0.3%0.5% ）,合金元素含量中等，含有較多的Cr、W、Mo、V等碳化物型成元素。Cr含量較高，一般為 Wsi=3%5%、WMo=1 %3% , Cr和Mo使鋼的淬透性大大提高；含有 V使鋼具有較好的抗過熱敏感性，對 提高模具的熱硬性熱強(qiáng)性非常有效，在500600 °C時(shí)具有較高的硬度、熱強(qiáng)性和耐磨性，最高可達(dá)到650 °C。該類鋼淬透性很好，對 100mm 厚工件空冷即能淬透，其

9、綜合性能好。在 GB 1299-2000 標(biāo)準(zhǔn)中屬此類的鋼號有：4Cr5MoSiV1 、4Cr5MoSiV、4Cr3Mo3SiV 、3Cr3Mo3W2V 、4Cr5W2VSi等，這類鋼分別用來制造熱擠壓模、精鍛模、有色金屬壓鑄模等到，有良好的使用效果。3、高耐熱性鋼的性能及應(yīng)用高耐熱性能熱作模具鋼碳含量不高，但合金元素含量高，多數(shù)鋼的合金元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%10%，有的達(dá)11%，這類鋼有高的耐熱性，即高的高溫強(qiáng)度和高溫硬度，可以在 600700 °C的高溫下工作，同時(shí)具有高的耐熱性，淬透性好，有強(qiáng)烈的二次硬化效果，好 的回火抗力，較高的抗疲勞性斷裂韌度。高耐熱性鋼的塑性、韌性和抗冷疲勞

10、性低于中耐熱 韌性鋼。高耐熱性鋼適用于要求高耐熱性、耐磨性，韌性要求較低、形狀不太復(fù)雜的模具。主要用于壓力機(jī)鐓鍛模，擠壓機(jī)上加工高強(qiáng)鋼、不銹鋼、鈦合金、耐熱合金等尺寸小于 150mm第3頁 的模具、壓鑄模，以及較高工作溫度(680690 °C)、高磨損條件下工作的熱作模具。傳統(tǒng)的熱作模具鋼 3Cr2W8V鋼具有以上特性，能在 60065 °C條件下長期服役，因 此廣泛應(yīng)用于高耐熱熱作模具。 但是該鋼如果冶煉不當(dāng)、鑄錠較大、鑄模溫度過高及鋼液過 熱時(shí)，3Cr2W8V鋼錠中的元素偏析特別嚴(yán)重，共晶碳化物的數(shù)量會(huì)增多，因此造成模具脆裂報(bào)廢的事故時(shí)有發(fā)生。而且高鎢鋼有脫碳傾向，這是

11、模具磨損快、粘模嚴(yán)重、表面早期出現(xiàn)熱疲勞裂隙紋的原因之一。為解決此類問題，國內(nèi)研發(fā)了一些新的鋼種：如HD鋼和Y系列鋼。4Cr3Mo2NiVNb (HD) 鋼是為了適應(yīng)700 °C左右工作溫度而研制的新型高耐熱性鋼，HD鋼是在4Cr3Mo3V 鋼的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低鋼中Mo、V的含量，加入量為W Ni=1%、WNb =0.15%，提高了鋼的室溫、 高溫韌性及熱穩(wěn)定性， 在700 °C仍可以保持40HRC的硬度。在硬度相同的條件下，HD鋼比3Cr2W8V 鋼的斷裂韌度高 50% , 700 °C高溫時(shí)抗拉強(qiáng)度高70%，冷熱疲勞抗力和熱磨損性能分別高出1倍和50%，用其制

12、作的熱擠壓模具使用壽命也高于3Cr2W8V鋼。Y系列模具鋼提針對壓鑄模特點(diǎn)結(jié)合我國礦產(chǎn)資源而研制的新鋼種。Y10 ( 4Cr5Mo2MnVSi )鋼淬透性好，鉬、釩分別以M6C和MC型碳化物存在，對細(xì)化晶粒、提高熱強(qiáng)性和回火穩(wěn)定性有較大作用，加入硅、錳的目的是提高基體強(qiáng)度。該模具鋼主要用于鋁合金壓鑄模。與Y10鋼相比Y4 (4Cr3Mo2MnVNbB)鋼中的鉻、硅含量下降了，碳化物不均勻性下降，同時(shí)以硼來提高淬透性熱強(qiáng)性，加入微量鈮可提高M(jìn)6C和MC型碳化物的穩(wěn)定性，因此能細(xì)化晶粒，降低過熱敏感性，提高熱強(qiáng)性和熱穩(wěn)定性，可用于熔液溫度為 880960 ° C的銅合金熱壓鑄模。Y系列鋼

13、用于壓鑄模上，其使用壽命較3Cr2W8V鋼有很大提高。4、特殊用途熱作模具鋼的性能及應(yīng)用新技術(shù)、新工藝的發(fā)展對模具提出了更高的要求，一些普通熱作模具鋼己不能滿足其第4頁使用要求，必須采用特殊性能鋼種來制作熱作模具，才能使模具達(dá)到其技術(shù)要求并使其使用壽命大大地提高。(1 )、奧氏體型熱作模具鋼的性能及應(yīng)用，近年來，為了滿足耐高溫、耐蝕、抗氧化要求而引入的奧氏體型號耐熱鋼，作為熱作模具材料，己經(jīng)逐漸獲得了廣泛的應(yīng)用。這類鋼一般都含有較高的 Cr、Ni、Mn等合金元素，同時(shí)加入了一定量的C、N、V等元素，使奧氏體變得更加穩(wěn)定，鋼中始終保持奧氏體組織，其中Cr14Ni25Co2V 、4Cr14Ni14

14、W2Mo鋼屬鉻鎳系奧氏體不銹耐熱鋼，而 5Mn 15Cr8Ni5Mo3V 、7Mn 10Cr8Ni10Mo3V、7Mn 15Cr2A1V2WMO 鋼為高錳系奧氏體鋼。奧氏體鋼的優(yōu)點(diǎn)是組織比較穩(wěn)定，在加熱和冷卻過程中均不發(fā)生相變，具有很高的高溫強(qiáng)度和耐熱性；缺點(diǎn)是線膨脹系數(shù)大、導(dǎo)熱性差，降低了鋼的熱疲勞性能，不適合作為強(qiáng)烈水冷的模具材料。鉻鎳奧氏體不銹耐熱鋼抗氧化性好，可用于鈦合金蠕變成形模、強(qiáng)腐蝕性的玻璃成形 模，以及壓鑄用型芯等到熱作模具。高錳系奧氏體耐熱鋼適于制造使用溫度高于700 °C,但低于900 °C、工作應(yīng)力較高、形狀簡單的模具，例如銅合金擠壓模、鋼或高溫合金擠

15、壓 模、粉末燒結(jié)模等。（2 ）、硬質(zhì)合金及鋼結(jié)硬質(zhì)合金的性能及應(yīng)用硬質(zhì)合金是用難熔高硬度碳化物的粉末與少量的粘結(jié)劑粉末混合后加壓成形，再經(jīng)燒結(jié)而成的粉末冶金材料。硬質(zhì)合金的工溫 度可達(dá)8001000 °C,硬度很高，耐磨性很好，具有很高的彈性模量，較小的膨脹數(shù)及良好的化學(xué)穩(wěn)定性，用來制作某些熱作模具，壽命比模具鋼高10倍以上。但是硬件質(zhì)合金較脆，抗彎強(qiáng)度和韌性較差， 且不能進(jìn)行機(jī)械加工。 該類硬質(zhì)合金模具直接燒結(jié)成形，無需機(jī)械加工和熱處理。鋼結(jié)硬質(zhì)合金是介于硬件質(zhì)合金和工模具鋼之間的一種新模具材料，是以TiC、WC等為硬質(zhì)相，以合金鋼粉末為粘結(jié)劑， 經(jīng)混合壓制燒結(jié)而成的粉末冶金材料，

16、其性能介于鋼和第5頁硬質(zhì)合金之間，既具有鋼的高強(qiáng)韌性，又具有硬質(zhì)合金的高硬件度、高耐磨性。鋼結(jié)硬質(zhì)合 金可以通過熱處理來改變其性能，并可以進(jìn)行各種機(jī)械加工及熱加工，因此更適合制造各種熱作模具。由于硬質(zhì)合金具有很高的熱硬性和耐磨性，還有良的熱穩(wěn)定、抗氧化性和耐腐蝕性，因而可以用于制造一些熱作模具。鎢鈷類硬質(zhì)合金可以用于熱切邊凹模、壓鑄模，以及工作溫度較高的熱擠壓凸?；虬寄５龋ㄒ话阒瞥设倝K）。鋼結(jié)硬件質(zhì)合金可制作熱擠壓模、熱沖孔模、熱平鍛模等，模具使用壽命大大提高。（3）、析出沉淀硬件化型熱作模具鋼的性能和應(yīng)用析出沉淀硬化型熱作模具鋼含碳量較低，一般的W c=0.2%左右，并且含有一些沉淀硬化的合

17、金元素，如V、Ni、Mo等，淬火后宜采用較低溫度回火（約400 °C）,硬度為40HRC左右。由于鋼中碳含量低，中溫回火后鋼的組織為板條狀低碳馬氏體，具有良好的韌性和切削性，可以進(jìn)行型腔精細(xì)加工。模具在使用過程中，與高溫工件接觸的型腔表面被工件加熱到鋼的沉淀硬件化溫度（500600°C）,型腔表面由于合金碳化物和金屬間化合物的析出，硬度可以上升到4548HRC ,從而提高了型腔表面的耐磨性，模具心部仍保持原有的組織和高韌性，從而提高了模具的使用壽命。我國研制的2Cr3Mo2NiVSi（PH） 鋼，是典型的析出硬化型熱作模具鋼。國外代表性的鋼號有日本日立公司的 YHD3、YH

18、D26、YHD28，日本大同殊鋼公司的 DH76 （2Cr3Ni3V） 等。PH鋼適用于制造在 500600 °C以使用的鍛模具，由 PH鋼制作的常嚙合齒輪模和連 桿模等模具，使用壽命較美國H11鋼提高1倍。（4 ）、高速鋼型耐熱模具鋼的性能及應(yīng)用高速鋼自問世以來，一直用于制造切削刀具，自20世紀(jì)60年代以后，其應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，除用來制造冷加工模具和高溫下工作的第6頁熱沖壓沖頭、擠壓模具、熱鍛模、熱成形用軋輥等。要求高熱強(qiáng)性的工具和熱作模具，可以選用W18C4V 類高速鋼；要求承受一定沖擊載荷的熱加工模具，可以選用 W8Mo5Cr4V2類高速鋼。高速鋼作為熱作模具使用時(shí)，工作溫度達(dá)

19、600700 °C,具有高強(qiáng)度、好的熱硬性，但韌性較差，其使用壽命與3Cr2W8V鋼、H11鋼制模具的使用壽命相比，有很大的提高，特別是用于高溫沖頭，高速鋼更具優(yōu)越性。(5 )、冷熱兼用基體鋼的性能及應(yīng)用高速鋼具有較高的強(qiáng)度、硬度、熱硬性和耐磨性，但韌性不足。低合金高碳模具鋼雖有較高的韌性和塑性，但強(qiáng)度、熱硬性和耐磨性都不及高速鋼。理想的模具材料是既具有高速鋼的強(qiáng)度、熱硬性、耐磨性，又具有低合金模具鋼的韌性和塑性。近年來研制的基體鋼基本上具有這樣的特性?；w鋼是指成分與高速鋼淬火后的基體組織成分大致相同，而性能有所改善的一類鋼，這類鋼減少了共晶碳化物，并使其均勻分布，工藝性能好，強(qiáng)韌

20、性明顯提高。一般來說，在高速鋼的基體成分上添加少量其他元素，適當(dāng)改變含碳量，以改善性能適應(yīng)某些要求的鋼，也叫基體鋼?；w網(wǎng)中允許含有體積分?jǐn)?shù)5%左右的剩余碳化物，這樣一方面可以增加耐磨性，另一方面有助于防止高溫加熱時(shí)晶粒長大。為了增加基體鋼的強(qiáng)度，在高速鋼基體中適當(dāng)增加了含碳量并增添少量合金元素。基體鋼性能較好，可以廣泛用于制造要求高負(fù)荷、高速耐沖擊的冷、熱變形模具?？杉孀骼錈崮＞叩幕w鋼有LM1 ( 6W8Cr4VTi )、LM2(6Cr5Mo3W2VSiTi) 、CG 2(6Cr4Mo3Ni2WV) 、RM 2(5Cr4W5Mo2V) 等，另夕卜 012A1( 5Cr4Mo3SiMnVAI

21、 )、5Cr4W2Mo2SiV鋼較多地應(yīng)用于熱擠壓模具。采用基體鋼制造熱擠壓模具和熱鍛模，其使用壽命高于3Cr2W8V鋼制造的模具。(6)、馬氏體時(shí)效型耐熱鋼的性能及應(yīng)用馬氏體時(shí)效鋼是含有大量稀缺而貴重的Ni、Co等元素的一類鋼，為超低碳(Wc0.03%)高含鎳量(WNi > 10%),還含有一定量的 Co、Mo、第7頁Ti、A1，因?yàn)楹嚵扛?，?Ms、Mf點(diǎn)均高于室溫。馬氏體時(shí)效鋼經(jīng)時(shí)效后，具有超高強(qiáng)度和良好的塑性、韌性配合，硬度高，耐磨性好、屈服強(qiáng)度比也高(0.950.99、，并有高的斷裂韌度和高的耐熱性能，在500 °C以下工作強(qiáng)度不降低，高溫疲勞強(qiáng)度高，抗氧化性能高，

22、 并且具有良好的低溫性能和耐蝕性。 馬氏體時(shí) 效鋼一般空冷可全部淬成馬氏體，其熱處理工藝通簡單、變形小、加熱不脫碳、尺寸穩(wěn)定。其熱處理工藝通常為：在800900 °C加熱進(jìn)行固常溶處理，硬度2830HRC，適合切削或其他加工，然后在 480510 °C進(jìn)行時(shí)效處理36h，析出沉淀相，硬度可達(dá)5060HRC 。常用的馬氏體時(shí)效鋼有 18Ni(250)、18Ni(300)、18Ni(350)，女口 18Ni(250)鋼(00 Ni18-Co8Mo5TiA1 )，用于制造鋁合金壓鑄模，取得了很好的效果，模具的使用壽命比4Cr5MoSiV1(H13)鋼制造的鋁合金壓鑄模提高幾倍。但

23、是由于鋼中貴重合金元素含量高，價(jià)格昂貴，因 此只用于制造小型精密復(fù)雜的長奉命壓鑄模具、精密鍛模和壓鑄模具的芯棒等工件。三、熱作模具材料在生產(chǎn)中的選用影響熱作模具使用壽命的因素很多，如模具在工作時(shí)的受力，受熱和冷卻情況，模具的形狀和尺寸、壓制件的材質(zhì)、形變方式、變形速度、變形量，以及使用環(huán)境及潤滑條件等， 因此熱作模具材料的選用， 必須充分考慮以上因素， 合理選用，以確保熱作模具的使用壽命。1、熱鍛模材料的選用鍛模具在使用過程中，各個(gè)部位將處于復(fù)雜的應(yīng)力狀態(tài)，如拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力等，還將受到反復(fù)的沖擊載荷，特別是錘用模具，受到很強(qiáng)的沖擊載荷，隨著模鍛錘噸位的增加，沖擊載荷進(jìn)一步加大， 同時(shí)

24、還承受劇烈的急冷急熱循環(huán)。因此熱鍛模具必須有良好的抗冷熱疲勞性能，有一定的高溫強(qiáng)度和硬度，有較好的抗回火軟化能力，有高的淬透性， 以及較好的沖擊韌度和斷裂韌度。因此，在選用熱鍛模材料和確定其工作硬度時(shí)，應(yīng)根據(jù)熱鍛模種類、鍛模大小、模具第8頁的形狀復(fù)雜程度、生產(chǎn)批量，以及受力和受熱情況來確定。(1 )、普通熱鍛模材料的選用普通熱鍛模通常選低耐熱高韌性作模具鋼，其中小型(<3t)熱鍛?？蛇x用5CrMnMo 鋼；大型(> 3t)及復(fù)雜熱鍛?？蛇x用 5CrNiMo、4CrMnMoSiV 鋼；大型重載熱鍛模可選用5Cr2NiMoSiV 鋼。(2 )、高速熱鍛模材料的選用高速熱鍛模廣泛選用中耐

25、熱韌性鋼。但小型、簡單模具/、可選用低耐熱高韌性鋼，如5CrMnMo 、5CrNiMo 鋼。一般高速熱鍛模廣泛選用中耐熱韌性鋼，如應(yīng)用4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1 鋼，該類鋼有較高沖擊韌度，回火穩(wěn)定性好，耐熱疲勞抗力好。也可選用4Cr3W2SiV、4Cr4MoWSiV 鋼。對于要求抗熱性能高的高速熱鍛模也可選用3Cr2W8V類高耐熱性鋼，也可選擇用4Cr3Mo2W4VTiNb 鋼。2、熱擠壓模具材料的選用熱擠壓模與高溫坯料長時(shí)間接觸，熱擠壓凹模、芯棒、熱擠壓缸內(nèi)套等受高溫、大應(yīng)力和強(qiáng)烈摩擦，要求模具材料必須具有高溫下強(qiáng)度高、耐磨性好、抗回火穩(wěn)定性好，并具有良好的抗冷熱疲勞性能，對于

26、芯棒材料還必須具有良好的韌性。熱擠壓模具材料的選用，首先是根據(jù)被擠壓金屬的種類及其擠壓溫度來確定，其次是考慮擠壓比、擠壓速度和潤滑條件等因素，以提高模具的使用壽命。熱擠壓模具以選擇高耐熱鋼為主。對于擠壓輕金屬合金（A1、Zn ）的熱擠壓模具可選擇用中耐熱韌性鋼，如4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1 鋼；而擠壓銅、鋼的熱擠壓模最好選用高耐熱鋼，如3Cr2W8V、4Cr3Mo3W2V鋼；對于高溫條件下磨損極為嚴(yán)重的熱擠壓模具，特別是擠壓難變形的、形狀復(fù)雜的、擠壓比很大的高溫坯料，有時(shí)采用奧氏體型高溫?zé)嶙髂＞咪?、硬質(zhì)合金、鋼結(jié)硬質(zhì)合金等高熱強(qiáng)性、高耐磨材料制成的模具鑲塊。3、壓鑄模具材料的選用

27、由于壓鑄工藝具有生產(chǎn)率高，節(jié)約原材料，降低生產(chǎn)成本，生產(chǎn)的鑄件性能好，以及尺第9頁 寸精度較高等特點(diǎn)，近幾十年來的得到了廣泛應(yīng)用。壓鑄模具的工作表面直接與液態(tài)接觸，承受高溫、高壓和高速流動(dòng)的液態(tài)金屬?zèng)_蝕，在鑄件脫模以后，又急速冷卻。因此壓鑄模具必須具有耐冷熱疲勞性能、耐液態(tài)金屬?zèng)_蝕性能，以及一定的強(qiáng)度、韌性和耐磨性。因此，在選擇壓鑄造模具材料時(shí)應(yīng)考慮以下因素：壓鑄金屬的化學(xué)成分、壓鑄溫度、壓鑄工件的形狀復(fù)雜程度，以及生產(chǎn)工件的多少。（1 ）、鋅基合金壓鑄模具材料的選擇用鋅基合金的熔點(diǎn)很低，其壓鑄模具工作表面的溫度通常不超過 400 °C, 般可選用合金結(jié)構(gòu)鋼制造，也可選用預(yù)硬型鋼，如3Cr2Mo等作為合金壓鑄模具用鋼。如果生產(chǎn)批量很小，也可選用45鋼。如果壓鑄的鋅合金件批量很大，形狀比較復(fù)雜，或者尺寸精度較高時(shí)，可選用一些熱作模具鋼，如 5CrMnMo 、5CrNiMo 、4Cr5MoSiV 等鋼種。（2 ）、鋁、鎂合金用壓鑄模具材料的選用鋁、鎂合金壓鑄模工作溫度在500600 °C，因此要求模具材料在 600 °C左右具有較高的抗回