模具材料及表面工程技术 教学课件 作者 张蓉 钱书琨 主编第5章 热作模具材料.pptx

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1、第5章热作模具材料低耐热高韧性热作模具钢2热作模具材料分类及性能要求1第5章热作模具材料高耐热热作模具钢4中耐热韧性热作模具钢3热作模具材料的选用6特殊用途热作模具钢55.1热作模具材料分类及性能要求热作模具材料按用途不同，可分为热锻模用钢、热挤压模用钢、压铸模用钢、热冲裁模用钢等；按耐热性不同可将热作模具材料分为低耐热性用钢、中耐热性用钢、高耐热性用钢；按合金元素分类可以分为钨系热作模具钢、铬系热作模具钢、铬钼系及铬钨钼系热作模钢等；特殊要求的热作模具有时采用高温合金和难熔合金制造。5.1热作模具材料分类及性能要求（1）使用性能①硬度和强度②韧性③热疲劳抗力④化学稳

2、定性（2）工艺性能①锻造成型性②淬火工艺性③切削工艺性5.2低耐热高韧性热作模具钢12工艺性能几种典型钢种介绍5.2.1工艺性能（1）退火（2）淬火（3）回火5.2.2几种典型钢种介绍5.2.2.15CrNiMo钢（1）力学性能5CrNiMo钢是传统的热锻模钢，从20世纪30年代应用至今。它具有良好的韧性和淬透性，对尺寸效应不敏感。5CrNiMo钢在400℃以下工作可以保持较高的强度，高于400℃时强度急剧下降，如温度升高到550℃时，屈服点与室温比较下降将近一半。5.2.2几种典型钢种介绍（2）工艺性能①锻造工艺②退火工艺③淬火、回火工艺5.2.2几种典型钢种介绍5

3、.2.2几种典型钢种介绍（3）应用范围5CrNiMo钢是目前国内用量较大的锻模用钢。大、中、小型模块，深、浅型槽的模块均可用5CrNiMo钢，通用性强。5.2.2几种典型钢种介绍5.2.2.25CrMnMo钢（1）力学性能5.2.2几种典型钢种介绍（2）工艺性能①锻造工艺②退火工艺③淬火、回火工艺5.2.2几种典型钢种介绍（3）应用范围与5CrNiMo钢相比，5CrMnMo钢的淬透性及韧性较低，只适于制造要求较高强度和耐磨性的模具。而韧性要求不甚高的3T锤以下的浅型槽中小型锤锻模以及部分压力机模块，也可用于工作温度低于500℃的其他小型热作模具。5.2.2几种典型钢种

4、介绍5.2.2.34CrMnSiMoV钢（1）力学性能5.2.2几种典型钢种介绍（2）工艺性能①锻造工艺②退火工艺③淬火、回火工艺5.2.2几种典型钢种介绍（3）应用范围4CrMnSiMoV适用于大中型锻模，也可用于中、小型锻模，寿命比5CrNiMo模具高。5.2.2几种典型钢种介绍5.2.2.45NiCrMoV钢和5Cr2NiMoV钢5.2.2几种典型钢种介绍5.2.2.55Cr2NiMoVSi和45Cr2NiMoVSi钢①主要性能特点②锻造工艺③退火工艺④淬火和回火工艺⑤实际应用5.3中耐热韧性热作模具钢12工艺性能几种典型钢种介绍5.3.1工艺性能（1）退火5.

5、3.1工艺性能（2）淬火5.3.1工艺性能（3）回火工艺5.3.2几种典型钢种介绍5.3.2.14Cr5MoSiV钢（1）力学性能与5CrNiMo钢相比，H11钢的热强性和耐磨性都较高，而韧性相似，淬透性较好，是制作锻模的好材料。由于韧性较高，甚至在淬火状态也还有一定的韧性，抗热疲劳性能特别好，因此用它制作高速锤锻模是非常理想的，有时也用于制作压铸模、挤压模等。5.3.2几种典型钢种介绍（2）工艺性能①锻造工艺②退火工艺③淬火、回火工艺5.3.2几种典型钢种介绍（3）应用范围广泛应用于铝型材挤压模，汽车、拖拉机、五金工具等行业的机锻模，轴承行业挤压模及碾压锟、压铸模等

6、方面。5.3.2几种典型钢种介绍5.3.2.24Cr5MoSiV1钢（1）力学性能H13钢具有较高的韧性和耐冷热疲劳性能，不容易产生热疲劳裂纹，即使出现热疲劳裂纹也细而短，不容易扩展。H13钢同时具有较高的热强性，是一种强韧兼备的质优价廉钢种，既可用作热锻模材料，也可用作模腔温升低于600℃的压铸模材料。5.3.2几种典型钢种介绍（2）工艺性能①锻造工艺②退火工艺③淬火、回火工艺5.3.2几种典型钢种介绍5.3.2.34Cr3Mo2NiVNbB钢（1）力学性能5.3.2几种典型钢种介绍（2）工艺性能①锻造工艺②退火工艺③淬火、回火工艺5.3.2几种典型钢种介绍（3）工

7、艺性能HD钢用于钢质药筒热挤压凸模、铜合金管材挤压模和穿孔针，热挤压轴承环凸模与凹模、气门挤压底模等模具，使用寿命均比3Cr2W8V钢制模具高。5.4高耐热热作模具钢12类型与牌号工艺性能3几种典型钢种介绍5.4.1类型与牌号高耐热热作模具钢常用钢号有3Cr2W8V、5Cr4Mo2W2SiV、5Cr4W5Mo2V、4Cr3Mo3W2V等。它们普遍含有8%~10%以上的合金元素，虽然这些钢中的含碳量不高，但由于加入较多的合金元素，使钢接近共析或共析成分。5.4.2工艺性能（1）退火5.4.2工艺性能（2）淬火5.4.2工艺性能（3）回火5.4.3几种典