浅谈热锻模具的工作条件与技术要求

    热锻模具是在高温下通过冲击压力迫使金属成形的热作模具，是用来使热态金属毛坯在其模腔内进行塑性变形而得到锻件的工具。热锻模具在高温、高压、高冲击载荷下工作，除了承受很大的冲击载荷外，还受到很大的压应力、拉应力和弯曲应力的作用，还有炽热金属在模具型腔中因变形而产生的强烈摩擦力；也受到高温（模具的工作温度在300~400℃，局部可达到500~600℃以上）的影响，锻件与空气、油、水的急冷急热的反复作用，在如此恶劣的条件下，要求热锻模具钢具有一定的高温强度和高温硬度，良好的淬透性和冲击韧性，足够的耐热疲劳性和抗氧化能力。
    影响热锻模具寿命的因素很多，如：热锻模具钢的选材、热锻模具设计的合理性、热锻模具制造的质量、热锻模具工作条件（锻件的材质、锻件的形状尺寸、模锻温度、变形流动速度、载荷性质等）、热锻模具热处理工艺的选择、热锻模具的使用和维护等。
    根据其服役特点，要求模具具有以下性能：
⑴、一定的硬度和足够的耐磨性，硬度不足将会造成过早的磨损，而由于炽热工件的硬度和强度较低，故不必追求过高的硬度；
⑵、在高温下可保持高硬度和良好的冲击韧性，使模具在高压力和冲击载荷作用下不破坏、不变形；
⑶、高的淬透性，使模具整体获得均匀的力学性能；
⑷、良好的导热性，以便将模具表面的热量迅速传出，避免型腔表面温度过高；
⑸、优良的耐热疲劳性，以免因反复的加热和冷却而产生早期的热疲劳裂纹；
⑹、良好的工艺性能和抗氧化能力。
    热锻模具钢：5CrMnMo、5CrNiMo及5SiMnMoV钢是最传统的热锻模具钢，4CrMnSiMoV钢是我国在低合金大截面热作模具钢领域发展的钢种之一，是原冶金部标准中推荐使用的5CrMnSiMoV钢的改进型钢种，5Cr2NiMoVSi钢是新研制成功的大截面压力机锻模具用钢，3Cr2MoWVNi是比较理想的机锻模材料，特别适合用于制造过突缘、滑动叉以及羊角机锻模具等，国产新型热锻模具钢包括：GR(4Cr3Mo3W4VNb)、HD、HM1、HM3、PH、Y4、Y10、ER8、CG2、RM2、5Cr4Mo2W2VSi等，GR钢、HD钢、HM3、Y4、Y10、CG2、RM2是应用比较成功的新型热锻模具钢。进口模具钢Dievar、Qro90 Supreme、Hotvar、YXR33、DRM1、DRM2是目前国内模具钢市场上最具性价比的热锻模具钢。
    为了消除热锻模毛坯锻造的内应力，细化晶粒，得到均匀的组织（铁素体+珠光体），以及降低硬度和改善切削加工性能，锻坯必须进行预备热处理，即退火处理。

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资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部
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