⒈热锻模具钢的性能要求:
⑴高的冲击韧度和断裂韧度:对锤锻模具钢,冲击韧度应大于或等于30J/㎝2,冲击韧度是锻模钢的基本性能。为阻止或延缓裂纹扩展而导致模具断裂,还需要锻模钢必须具有高的断裂韧度。
⑵高的高温硬度及高温强度:为防止热锻模发生早期磨损及变形,模具钢应具有较高的高温硬度和高温强度。
⑶高的淬火性:热锻模尺寸较大,要求模具整个截面力学性能均匀一致,如果心部未淬透,则可能形成贝氏体或其他组织,导致模具早期断裂。
⑷高的热疲劳抗力:若导热性好,热胀系数小,则热疲劳抗力高,可以延缓热疲劳裂纹的产生。
⑸较高的回火稳定性:防止模具在高温服役中被继续回火,导致硬度下降而影响耐磨性。
⑹良好的工艺性能及抗氧化性能。
⒉热锻模具用钢及合理选材:
重型机械厂或钢厂生产的其它锻模钢有:5CrNiTi、4SiMnMoV及5SiMnMoV、5CrNiW、5CrNiMoV等,国外进口锻模钢有55CrNiMoV6等。
机械压力机模块用钢钢号为:4Cr5MoSiV1(H13)、4Cr5MoSiV、4Cr3W2Vsi、3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V,应用较好的其它钢号4Cr3Mo3W4VNb、2Cr3Mo3VNb、2Cr3Mo2NiVSi;国外进口锻模钢有YHD3等,压力机热锻的特点是成行速度慢,单件滞模时间长(约3~6s),因此,模腔表面温升高,瞬时温度可达约700℃。www.hongchao-dg.cn冷却及润滑条件较好时,温度可能偏低一些,但也会达到500℃左右,这也超过了5CrNiMo、5CrMnMo模块的回火温度,从而导致模具早期磨损,压塌等失效。因此,需要选用耐热性较高的高强韧性模具钢制作压力机模具。表2列出了锤锻模用钢的选择,可供选材参考。
表1 锤锻模用钢的选择
模具类型 钢的选用
小型 5CrMnMo、5CrNiTi、5SiMnMoV、4SiMnMoV、6SiMnMoV
中型 5CrMnMo、5CrNiTi、5SiMnMoV、4SiMnMoV、6SiMnMoV
大型 5CrNiMo、5CrNiW、5CrNiTi、5CrMnMoSiV
特大型 5CrNiMo、5CrNiW、5CrNiTi、5CrMnMoSiV
堆焊锤锻模 5Cr2MnMo
压力机锻模(大尺寸) 5CrNiMo、5Cr2NiMoVSi
通常中、小型压力机锻模可选用3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1、4Cr5MoSiV及3Cr-3Mo型热作模具钢、5Cr4W5Mo2V、4Cr3Mo3W4VNb钢等。目前应用较多的是:3Cr2W8V、4Cr5MoSiV1钢。
对锤锻模尚有如下分类方法:
小型:吨位小于1t,高度小于275mm;
中型:吨位1~3t,高度275~325mm;
大型:吨位4~6t,高度325~375mm;
特大型:吨位大于6t,高度在375mm以上。
3Cr2W8V:属莱氏体钢,在高温下有较高的硬度,但其韧性和塑性较差,淬透性中等,截面厚度≤80mm可 淬透;此钢相变温度较高,耐热疲劳性良好。用于作高温、高应力但不受冲击载荷的凸模、凹模,如平锻机上的凹凸模、镶块、铜合金挤压模、压铸用模具;还可作高温下工作的热剪切刀等。