热作模具用钢
用于热模锻压力机和模锻模具,包括模块,镶块及切边工具。锤锻模受强烈的冲击载荷;模锻压力机速度缓慢,冲击载荷较轻,但由于模具与热坯接触时间长,工作温度较高,热疲劳也较严重。模具失效的主要原因是受力过大、过热、磨损和热疲劳。 对于大多数模锻锤和锻造压力机用的锻模模块,其工作硬度一般不大于HRC50;而在机械压力机上进行高温合金锻造用的模具,由于被锻造材料热强性高,则往往采用铬钼系合金模具钢。锻造模具一般截面较大,应选用淬透性较高的钢种,以提高模块心部的性能。 锻造压力机承受的冲击载荷较低,但往往承受更高的工作温度,所以锻造压力机用模具一般采用热强性较高、合金含量较高的热作模具钢,其工作硬度也较高;而模锻锤用的锻模,承受冲击载荷较高,工作温度较低,所以多选用合金含量较低、冲击韧性高的钢种,相应地多采用较低的工作硬度。 与模锻关联的修整工序,当进行热修整时,往往采用4Cr5MoSiV或8Cr3制造修整用的模具,当进行冷修整时则采用Cr5Mo1V,CMo1V1或6CrW2Si钢制造修整模具。大型热锻模具要消耗很多的模具材料,其材料费用在模具成本中占较高的比例,因此钢种选择时,应慎重考虑模具材料的费用。 为了提高热作模具的使用寿命,往往选择纯净度高、等向性好、经过炉外精炼、电渣重熔和多向锻造的高质量模具钢。 锻模模块用钢的选择见表1-1-13,切边模具用钢见表1-1-14。 表1-1-13 锻模模块及镶块用钢的选择
被锻造 材料 | 生产批量/件 | |||
锻锤模块 | 锻造压力机模块 | |||
1×102~ 1×10件 | >1×10件 | 1×102~ 1×10件 | >1×10件 | |
碳钢和 低合金钢 | 5CrMnMo, 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB341~375) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB369~388); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB405~433) |
不锈钢 和耐热钢 | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB341~375); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB429~448) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB369~388); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB429~448) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 镶块(HB429~448) | 5CrNiMo 5CrNiMoVSi整体 (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 镶块(HB429~534) |
铝合金、 镁合金 | 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiMoVSi (HB341~375) 或4Cr5MoSiV1 (HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiMoVSi (HB341~375) 或4Cr5MoSiV1 (HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiMoVSi (HB341~375) 或4Cr5MoSiV1 (HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi (HB341~375) 或4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV (HB429~448) |
铜合金 | 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3SiV (HB405~433) | 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3SiV (HB405~433) | 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3SiV (HB405~433) | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV (HB429~448 |
热作模具用钢 用于热模锻压力机和模锻模具,包括模块,镶块及切边工具。锤锻模受强烈的冲击载荷;模锻压力机速度缓慢,冲击载荷较轻,但由于模具与热坯接触时间长,工作温度较高,热疲劳也较严重。模具失效的主要原因是受力过大、过热、磨损和热疲劳。
对于大多数模锻锤和锻造压力机用的锻模模块,其工作硬度一般不大于HRC50;而在机械压力机上进行高温合金锻造用的模具,由于被锻造材料热强性高,则往往采用铬钼系合金模具钢。锻造模具一般截面较大,应选用淬透性较高的钢种,以提高模块心部的性能。
锻造压力机承受的冲击载荷较低,但往往承受更高的工作温度,所以锻造压力机用模具一般采用热强性较高、合金含量较高的热作模具钢,其工作硬度也较高;而模锻锤用的锻模,承受冲击载荷较高,工作温度较低,所以多选用合金含量较低、冲击韧性高的钢种,相应地多采用较低的工作硬度。
与模锻关联的修整工序,当进行热修整时,往往采用4Cr5MoSiV或8Cr3制造修整用的模具,当进行冷修整时则采用Cr5Mo1V,CMo1V1或6CrW2Si钢制造修整模具。大型热锻模具要消耗很多的模具材料,其材料费用在模具成本中占较高的比例,因此钢种选择时,应慎重考虑模具材料的费用。
为了提高热作模具的使用寿命,往往选择纯净度高、等向性好、经过炉外精炼、电渣重熔和多向锻造的高质量模具钢。
锻模模块用钢的选择见表1-1-13,切边模具用钢见表1-1-14。 表1-1-13 锻模模块及镶块用钢的选择
被锻造 材料 | 生产批量/件 | |||
锻锤模块 | 锻造压力机模块 | |||
1×102~ 1×10件 | >1×10件 | 1×102~ 1×10件 | >1×10件 | |
碳钢和 低合金钢 | 5CrMnMo, 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB341~375) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB369~388); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB405~433) |
不锈钢 和耐热钢 | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB341~375); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB429~448) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB369~388); 或4Cr5MoSiV1 镶块(HB429~448) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi整体 (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 镶块(HB429~448) | 5CrNiMo 5CrNiMoVSi整体 (HB388~429); 或4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 镶块(HB429~534) |
铝合金、 镁合金 | 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiMoVSi (HB341~375) 或4Cr5MoSiV1 (HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiMoVSi (HB341~375) 或4Cr5MoSiV1 (HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrMnMo, 5CrNiMoVSi (HB341~375) 或4Cr5MoSiV1 (HB405~433) | 5CrNiMo, 5CrNiMoVSi (HB341~375) 或4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV (HB429~448) |
铜合金 | 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3SiV (HB405~433) | 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3SiV (HB405~433) | 4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1, 4Cr3Mo3SiV (HB405~433) | 4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV (HB429~448 |