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热作模具钢的种类、性能及应用

热作模具钢的种类、性能及应用

     近几年来,我国在研制开发新型模具钢方面做了大量工作,并对部分国外优良热作模具钢进行了国产化研究,为市场提供了优质价廉的模具钢。下面简单介绍热作模具钢的种类和应用进展概况。
      1、已纳入国家标准热作模具钢
热作模具钢系列已纳入国家标准《GB/T1299-2000合金工具钢》,按主要化学成分可分为W系,Cr-Mo系,Cr-W-Mo系等类型。
      3Cr2W8V(H21)钢,具有高热强性、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、抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能较差。我国20世纪50年代从前苏联引进,使用寿命不长,且合金度高,成本高,目前国外已基本淘汰。我国由于受钢种和技术上的限制,目前,仍在大批生产和使用。
       4Cr5MoSiV(H11)及4Cr5MoSiV1(H13)钢高淬透性和淬硬性、高韧性、高热强性和耐磨性,使用温度590钢中碳化物细小分布均匀,抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能好,冷热加工性能好。H13钢(H11钢的改进型)是目前国内热镦锻钢、冷镦模套的主要材料,也是通用性强的热作模具钢,是代替3Cr2W8V钢的理想钢材,寿命可提高2-3倍。
       4Cr3Mo3SiV(H10)钢具有高韧性,高的抗高温软化性能和中等水平的抗磨性能。可代替3Cr2W8V钢制作热挤压模。
       4Cr5W2VSi钢其热稳定性高于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。
       3Cr3Mo3W2V(HM1)钢具有优良的强韧性,较高热强性、耐磨性、回火稳定性,抗冷热疲劳性能、冷热加工性能好,工作温度700℃以上。该钢通用性强,适合于制作在高温、高速、高负荷、急冷急热条件下工作的模具,其性能优于4Cr5W2VSi和3Cr2W8V钢,模具寿命比3Cr2W8V钢提高标准2—3倍。
       5Cr4W5MoV(RM2)钢工作温度达700℃,具有较高的回火抗力和热稳定性,高的热强性,高的高温硬度和耐磨性,但其韧性和抗热疲劳性能低于H13钢。适合于制作有高的高温强度和抗磨损性能的热作模具,可代替3Cr2W8V钢,模具寿命可提高2-4倍。
       5Cr4Mo3SiMnVAl(012AI)钢工作温度达700℃以上,具有较高的热强性,高温硬度,抗回火稳定性、耐磨性和抗热疲劳性、韧性和热加工塑性好,氮化性能好。可替代3Cr2W8V钢模具寿命可提高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、韧性、耐磨性和抗龟裂性,其稳定性优于4Cr5W2VSi和4Cr5MoSiV1钢,与3Cr2W8V钢相近。3Cr2W8MoV(JB/T6399-1992)钢是3Cr2W8V钢的改进型。
      3Cr3Mo3VNb(HB5137-1980)钢一种超高强韧性热作模具钢,在高于600℃时,比4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、3Cr2W8V钢具有更高的高温强韧性、热稳定性、热强性、耐磨性和抗热疲劳性能,冷热加工性能好。
       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、耐热疲劳性能及韧性等适中。
      5Cr4Mo3W2V钢用作热压锻模。
      4Cr3Mo2V钢较高温度达700℃,适合于热挤压模。
      4Cr3MoSiV钢工作温度达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。 
      Cr5MoWVSi钢热强性优于H13钢,具有良好的韧性的抗热疲劳性,代号H12、适合于热挤压模、镦锻模。      
     4Cr3Mo2NiVNb(代号HD)钢,各类热作模具;
      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。适合于热挤压模。
      4Cr5Mo2SiMnV1(代号Y10)和4Cr3Mo3W4VTiNb(代号GR)钢,新型热作模具钢,使用寿命比3Cr2W8V钢高标准2-6倍,适于制造温度较高,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,具有良好的热强性,高的等温强度,高温硬度,回火稳定性和耐磨性好。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,模具寿命是3Cr2W8V钢的2-4倍,热挤压模具钢。
     


编     辑:日加金属制品(上海)有限公司技术部
题     目:
热作模具钢的种类、性能及应用
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