1.熱作模具的工作條件

　　熱作模具包括錘鍛模裸悟、熱擠壓模和壓鑄模三類笋庄。如前所述.熱作模具工作條件的主要特點是與熱態(tài)金屬相接觸咒娶、這是與冷作模具工作條件的主要區(qū)別。因此會帶來以下兩方面的問題：

　　(l)模腔表層金屬受熱嘀吨。通常錘鍛模工作時.其模腔表面溫度可達(dá)300~400℃以上熱擠壓模可達(dá)500一800℃以上晶框；壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關(guān)蜕径。如壓鑄黑色金屬時模腔溫度可達(dá)1000℃以上。這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強(qiáng)度顯著降低司草，在使用中易發(fā)生打垛艰垂。為此.對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高，包括高溫硬度和高溫強(qiáng)度埋虹、高的熱塑變抗力吭辛，實際上反映了鋼的高回火穩(wěn)定性裁愉。由此便可以找到熱模具鋼合金化的第一種途徑，即加入Cr嘴净、W属缚、Si.等合金元素可以提高鋼的回火穩(wěn)定性。

　　(2)模腔表層金屬產(chǎn)生熱疲勞(龜裂)护狠。熱模的工作特點是具有間歇性.每次使熱態(tài)金屬成形后都要用水隧鸠、油、空氣等介質(zhì)冷卻模腔的表面同蚂。因此.熱模的工作狀態(tài)是反復(fù)受熱和冷卻懊玖，從而使模腔表層金屬產(chǎn)生反復(fù)的熱脹冷縮，即反復(fù)承受拉壓應(yīng)力作用.其結(jié)果引起模腔表面出現(xiàn)龜裂扔相，稱為熱疲勞現(xiàn)象援仍，由此，對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求.即具有高的熱疲勞抗力察夕。一般說來妖坡，影響鋼的熱疲勞抗力的因素主要有：

　　①鋼的導(dǎo)熱性区匣。鋼的導(dǎo)熱性高偷拔，可使模具表層金屬受熱程度降低，從而減小鋼的熱疲勞傾向性亏钩。一般認(rèn)為鋼的導(dǎo)熱性與合碳量有關(guān)莲绰，含碳量高時導(dǎo)熱性低，所以熱作模具鋼不宜采用高碳鋼姑丑。在生產(chǎn)中通常采用中碳鋼(C0.3%5~0.6%)合碳量過低.會導(dǎo)致鋼的硬度和強(qiáng)度下降.也是不利的.

　「蚯②鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點(Acl)越高.鋼的熱疲勞傾向性越低栅哀。因此.一般通過加入合金元素Cr震肮、W、Si留拾、引來提高鋼的臨界點戳晌。從而提高鋼的熱疲勞抗力.

　　2.常用熱作模具用鋼

　　(1)錘鍛模用鋼。一般說來痴柔，錘鍛模用鋼有兩個問題比較突出一是工作時受沖擊負(fù)荷作用.故對鋼的力學(xué)性能要求較高沦偎，特別是對塑變抗力及韌性要求較高；二是錘鍛模的截面尺寸較大(＜400mm)故對鋼的淬透性要求較高溅蓖，以保證整個模具組織和性能均勻鹤仲。

　　常用錘鍛樓用鋼有5CrNiMo、5CrMnMo剥讼、5CrNiW壕赘、5CrNiTi及5CrMnMoSiV等拾哈。不同類型的錘眼模應(yīng)選用不同的材料。對特大型或大型的錘鍛模以5CrNiMo為好.也可采用5CrNiTi奏尽、5CrNiW或5CrMnMoSi等榨豹。對中小型的錘鍛模通常選用5CrMnMO鋼脸嗜。

　　(2)熱擠壓模用鋼菠珍，熱擠壓模的工作特點是加載速度較慢，因此亭弥，模腔受熱溫度較高阴香，通常可達(dá)500一800℃粮剃。對這類鋼的使用性能要求應(yīng)以高的高溫強(qiáng)度(即高的回火穩(wěn)定性)和高的耐熱疲勞性能為主恳蹲。對ak及淬透性的要求可適當(dāng)放低。一般的熱擠壓模尺寸較小俩滥，常小于70~90 mm .

　　常用的熱擠壓模有4CrW2Si嘉蕾、3Cr2W8V及5%Cr型等熱作模具鋼.其化學(xué)成分如表4.16所示。

　　其中4CrW2Si.既可做冷作模具鋼霜旧，又可做熱作模具鋼.由于用途不同错忱，可采用不同熱處理方法。作冷模時采用較低的淬火溫度(870—900℃)及低溫或中溫回火處理挂据；作熱模時則采用較高的淬火溫度(一般為950一1000℃)及高溫回火處理以清。

　　(3)壓鑄模用鋼。從總體上看崎逃，壓鑄模用鋼的使用性能要求與熱擠壓模用鋼相近掷倔，即以要求高的回火穩(wěn)定性與高的熱疲勞抗力為主。所以通常所選用的鋼種大體上與熱擠模用鋼相同.如常采用4CrW2Si.和3Cr2W8V等鋼个绍。但又有所不同如對熔點較低Zn合金壓鑄模.可選用40Cr勒葱、30CrMnSi及40CrMo等；對Al和Mg合金壓鑄模巴柿，可選用4CrW2Si错森、4Cr5MoSiV等對Cu合金壓鑄模.多采用3Cr2W8V鋼。

　　近年來.隨著黑色金屬壓鑄工藝的應(yīng)用厨杆，多采用高熔點的鋁合金和鎳合金.或者對3Cr2W8V鋼進(jìn)行Cr-Al-SI三元共滲东种，用以制造黑色金屬壓鑄模。最近國內(nèi)外還正在試驗采用高強(qiáng)度的銅合金作黑色金屬的壓鑄模材料翎郭。

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