模具工程材料热作模具钢PPT教案.pptx

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1、模具工程模具工程(gngchng)材料材料 热作模具钢热作模具钢第一页，共72页。3.1 3.1 热作模具钢的分类热作模具钢的分类(fn(fn li)li)及钢号及钢号3.1.2 3.1.2 热作模具钢标准钢号热作模具钢标准钢号 国家标准国家标准GB1299-1985GB1299-1985合金合金(hjn)(hjn)工工具钢技术条件列入了具钢技术条件列入了1212个个热作模具钢钢号，钢号分为三类，一类是原热作模具钢钢号，钢号分为三类，一类是原用老钢种，如用老钢种，如5CrMnMo5CrMnMo、5CrNiMo5CrNiMo、3Cr2W8V3Cr2W8V、8Cr38Cr3等；一类等；一类是近年国

2、内研制的是近年国内研制的新钢种，如新钢种，如5Cr4Mo3SiMnAl5Cr4Mo3SiMnAl、3Cr3Mo3W2V3Cr3Mo3W2V、5Cr4W5Mo2V5Cr4W5Mo2V、4CrMnSiMoV4CrMnSiMoV等；另一类是引进国外通用钢种，等；另一类是引进国外通用钢种，如如4Cr3MoSiV(H10)4Cr3MoSiV(H10)、4Cr5MoSiV(H11)4Cr5MoSiV(H11)、4Cr5MnSiV1(H13)4Cr5MnSiV1(H13)、4Cr5W2VSi(W2)4Cr5W2VSi(W2)等。等。上一页上一页 返回返回(fnhu)第1页/共72页第二页，共72页。3.2

3、3.2 高韧性热作模具钢高韧性热作模具钢3.2.1 5CrNiMo3.2.1 5CrNiMo 该钢具有良好的塑性、韧性、尺寸效应该钢具有良好的塑性、韧性、尺寸效应不敏感。由于碳化不敏感。由于碳化物形成元素含量物形成元素含量(hnling)(hnling)低，二次硬化效低，二次硬化效应微弱，热稳定性差，高温强应微弱，热稳定性差，高温强度低。度低。1.1.临界点及组织特征临界点及组织特征 该钢的临界点为该钢的临界点为Ac1 730Ac1 730、Ac3 780Ac3 780和和Ms 230Ms 2302.2.力学性能力学性能 不同淬火、回火温度下的硬度、冲击韧度不同淬火、回火温度下的硬度、冲击韧度

4、值见表值见表3-33-3、表、表3-43-4。下一页下一页 返回返回(fnhu)第2页/共72页第三页，共72页。3.2 3.2 高韧性热作模具钢高韧性热作模具钢3.3.3.3.工艺性能工艺性能工艺性能工艺性能 (1)(1)(1)(1)锻造锻造锻造锻造 锻坯加热温度锻坯加热温度锻坯加热温度锻坯加热温度11001150110011501100115011001150，开锻温度，开锻温度，开锻温度，开锻温度10501100105011001050110010501100，终锻温，终锻温，终锻温，终锻温度度度度800850800850800850800850，砂冷或坑冷，砂冷或坑冷，砂冷或坑冷，砂冷

5、或坑冷 (2)(2)(2)(2)退火退火退火退火 退火工艺曲线退火工艺曲线退火工艺曲线退火工艺曲线(qxin)(qxin)(qxin)(qxin)如图如图如图如图3-13-13-13-1、图、图、图、图3-23-23-23-2所示。所示。所示。所示。(3)(3)(3)(3)淬火、回火工艺淬火、回火工艺淬火、回火工艺淬火、回火工艺 淬火预热温度淬火预热温度淬火预热温度淬火预热温度600 650 600 650 600 650 600 650 ，加热温度，加热温度，加热温度，加热温度830 860 830 860 830 860 830 860 ，油，油，油，油淬。回火工艺见表淬。回火工艺见表淬。

6、回火工艺见表淬。回火工艺见表3-53-53-53-5。4.4.4.4.实际应用实际应用实际应用实际应用上一页上一页 下一页下一页第3页/共72页第四页，共72页。3.2 3.2 高韧性热作模具钢高韧性热作模具钢3.2.2 5CrMnMo3.2.2 5CrMnMo1.1.临界点及组织临界点及组织(zzh)(zzh)特征特征 该钢的临界点为该钢的临界点为Ac1 710Ac1 710、Ac3 760Ac3 760和和Ms 220Ms 220。淬火组织淬火组织(zzh)(zzh)为马氏为马氏体加少量残余奥氏体，奥氏体加少量残余奥氏体，奥氏体晶粒度大于合金元素较高体晶粒度大于合金元素较高的中、高合金热作

7、模具钢。的中、高合金热作模具钢。2.2.力学性能力学性能 5CrMnMo 5CrMnMo不同温度下的力学不同温度下的力学性能见表性能见表3-63-6。3.3.工艺性能工艺性能 (1)(1)锻造锻造 钢坯锻造加热温度钢坯锻造加热温度1 1 1001 1501001 150，开锻温度，开锻温度10501 10010501 100，终锻温度，终锻温度800850800850、锻后缓冷、锻后缓冷(坑坑冷或砂冷冷或砂冷)，注意防止模具，注意防止模具开裂。开裂。上一页上一页 下一页下一页第4页/共72页第五页，共72页。3.2 3.2 高韧性热作模具钢高韧性热作模具钢(2)(2)退火退火退火退火 等温退火

8、加热温度等温退火加热温度等温退火加热温度等温退火加热温度850850870870，等温温度，等温温度，等温温度，等温温度680680，退火硬度，退火硬度，退火硬度，退火硬度197241HBS197241HBS(3)(3)淬火淬火淬火淬火 加热温度加热温度加热温度加热温度840840860860油淬，冷到油淬，冷到油淬，冷到油淬，冷到150150180180左右出油并立即回火左右出油并立即回火左右出油并立即回火左右出油并立即回火.为减少变形及开裂，淬火为减少变形及开裂，淬火为减少变形及开裂，淬火为减少变形及开裂，淬火时最好延时冷却时最好延时冷却时最好延时冷却时最好延时冷却(lngqu)(lngq

9、u)，可空冷到，可空冷到，可空冷到，可空冷到740740780780，然后入油。，然后入油。，然后入油。，然后入油。(4)(4)回火回火回火回火 回火工艺见表回火工艺见表回火工艺见表回火工艺见表3-73-7。4.4.实际应用实际应用实际应用实际应用 适用于制造要求较高强度和耐磨性，而韧性要求不甚高时的各种中、小型锤锻模具及部分压力适用于制造要求较高强度和耐磨性，而韧性要求不甚高时的各种中、小型锤锻模具及部分压力适用于制造要求较高强度和耐磨性，而韧性要求不甚高时的各种中、小型锤锻模具及部分压力适用于制造要求较高强度和耐磨性，而韧性要求不甚高时的各种中、小型锤锻模具及部分压力机模块，也可用于工作温

10、度低于机模块，也可用于工作温度低于机模块，也可用于工作温度低于机模块，也可用于工作温度低于500C500C的其他小型热作模具。的其他小型热作模具。的其他小型热作模具。的其他小型热作模具。上一页上一页 下一页下一页第5页/共72页第六页，共72页。3.2 3.2 高韧性热作模具钢高韧性热作模具钢3.2.3 4CrMnSiMoV3.2.3 4CrMnSiMoV 此钢具有较高的强度、耐磨性和良好此钢具有较高的强度、耐磨性和良好(lingho)(lingho)的冲击韧度，其高温的冲击韧度，其高温性能、抗回火稳定性、热疲劳抗力均比性能、抗回火稳定性、热疲劳抗力均比5CrNiMo5CrNiMo好。好。1.

11、1.临界点临界点该钢的临界点为该钢的临界点为Ac1 792Ac1 792、Ac3 855Ac3 855和和Ms Ms 3303302.2.力学性能力学性能不同温度下的力学性能见表不同温度下的力学性能见表3-83-8。3.3.工艺性能工艺性能 (1)(1)锻造锻造 钢坯加热温度钢坯加热温度1 1001 1401 1001 140，开锻温，开锻温度度1 0501 1001 0501 100，终锻温度，终锻温度850850，锻后砂冷或坑冷。锻后砂冷或坑冷。上一页上一页 下一页下一页第6页/共72页第七页，共72页。3.2 3.2 高韧性热作模具钢高韧性热作模具钢(2)(2)退火退火退火退火 等温退火

12、加热温度等温退火加热温度等温退火加热温度等温退火加热温度840840860860，等温温度，等温温度，等温温度，等温温度700700720720。(3)(3)淬火淬火淬火淬火 大型锻模淬火温度大型锻模淬火温度大型锻模淬火温度大型锻模淬火温度870870900900，中小型锻模淬火温度，中小型锻模淬火温度，中小型锻模淬火温度，中小型锻模淬火温度900900930930。(4)(4)回火回火回火回火 大型锻模回火温度大型锻模回火温度大型锻模回火温度大型锻模回火温度620620660 660 ，硬度，硬度，硬度，硬度(yngd)3842 HRC;(yngd)3842 HRC;中型锻模回火温度中型锻模

13、回火温度中型锻模回火温度中型锻模回火温度610 610 630 630，硬度，硬度，硬度，硬度(yngd)4144 HRC;(yngd)4144 HRC;小型锻模回火温度小型锻模回火温度小型锻模回火温度小型锻模回火温度470470610 610 ，硬度，硬度，硬度，硬度(yngd)38 42 HRC(yngd)38 42 HRC4.4.实际应用实际应用实际应用实际应用 此钢适用于大、中型锻模，也适用于中、小型锻模。此钢适用于大、中型锻模，也适用于中、小型锻模。此钢适用于大、中型锻模，也适用于中、小型锻模。此钢适用于大、中型锻模，也适用于中、小型锻模。上一页上一页 下一页下一页第7页/共72页第

14、八页，共72页。3.2 3.2 高韧性热作模具钢高韧性热作模具钢3.2.4 3Cr4MoWVNi3.2.4 3Cr4MoWVNi 该钢具有二次硬化效应，经该钢具有二次硬化效应，经600C600C回火回火后，仍能保持后，仍能保持(boch)(boch)较高较高的硬度（的硬度（45-50HRC45-50HRC），回火温度高于），回火温度高于620C620C后硬度才急剧下后硬度才急剧下降，因而其稳定性较高。降，因而其稳定性较高。1.1.临界点临界点该钢的临界点为该钢的临界点为Ac1 816Ac1 816、Ac3 833Ac3 833和和Ms Ms 68682.2.力学性能力学性能3Cr2MoWVNi

15、3Cr2MoWVNi钢室温及高温力学性能见表钢室温及高温力学性能见表3-93-9。上一页上一页 下一页下一页第8页/共72页第九页，共72页。3.2 3.2 高韧性热作模具钢高韧性热作模具钢 3.3.3.3.工艺性能工艺性能工艺性能工艺性能 (1)(1)(1)(1)退火退火退火退火(tu hu)(tu hu)(tu hu)(tu hu)等温退火等温退火等温退火等温退火(tu hu)(tu hu)(tu hu)(tu hu)加热温度加热温度加热温度加热温度820820820820，等温温度，等温温度，等温温度，等温温度700720700720700720700720。(2)(2)(2)(2)淬火

16、、回火工艺淬火、回火工艺淬火、回火工艺淬火、回火工艺 淬火温度淬火温度淬火温度淬火温度9801 0209801 0209801 0209801 020，回火温度，回火温度，回火温度，回火温度610660610660610660610660，回火后硬度为，回火后硬度为，回火后硬度为，回火后硬度为4143 HRC4143 HRC4143 HRC4143 HRC。具体淬火、回火温度的选择。具体淬火、回火温度的选择。具体淬火、回火温度的选择。具体淬火、回火温度的选择应视要求模具有良好韧性或较高回火稳定性的具体情况而定。应视要求模具有良好韧性或较高回火稳定性的具体情况而定。应视要求模具有良好韧性或较高回

17、火稳定性的具体情况而定。应视要求模具有良好韧性或较高回火稳定性的具体情况而定。上一页上一页 返回返回(fnhu)第9页/共72页第十页，共72页。3.3 3.3 高热高热(gor)(gor)强性热作模具强性热作模具钢钢3.3.1 3Cr2W8V3.3.1 3Cr2W8V1.1.临界点临界点 3Cr2W8V 3Cr2W8V钢临界点为钢临界点为Ac1 Ac1 830830、Ac3 920Ac3 920和和Ms Ms 350350 2.2.力学性能力学性能（1 1）室温力学性能）室温力学性能 经不同温度淬火及回火后经不同温度淬火及回火后硬度硬度(yngd)(yngd)分别见表分别见表3-103-10

18、、表、表3-113-11。（2 2）高温力学性能）高温力学性能 3Cr2W8V 3Cr2W8V经不同工艺处理经不同工艺处理后的高温强度、高温冲击韧后的高温强度、高温冲击韧度等见表度等见表3-153-15。3.3.工艺性能工艺性能(1)(1)锻造锻造 钢坯加热温度钢坯加热温度1 1301 1 1301 160160，始锻温度，始锻温度1 0801 1 0801 120120，锻后空冷到，锻后空冷到700700后后缓冷。缓冷。下一页下一页 返回返回(fnhu)第10页/共72页第十一页，共72页。3.3 3.3 高热高热(gor)(gor)强性热作模具强性热作模具钢钢(2)(2)(2)(2)退火退

19、火退火退火 等温退火加热温度等温退火加热温度等温退火加热温度等温退火加热温度840880840880840880840880，等温温度，等温温度，等温温度，等温温度720740720740720740720740，退火硬度，退火硬度，退火硬度，退火硬度241 HBS241 HBS241 HBS241 HBS(3)(3)(3)(3)淬火淬火淬火淬火 淬火温度淬火温度淬火温度淬火温度1 05011501 05011501 05011501 0501150，油冷，淬火硬度，油冷，淬火硬度，油冷，淬火硬度，油冷，淬火硬度5054 HRC5054 HRC5054 HRC5054 HRC(4)(4)(4)

20、(4)回火回火回火回火 回火温度回火温度回火温度回火温度550650550650550650550650二次，每次二次，每次二次，每次二次，每次2h2h2h2h，回火硬度，回火硬度，回火硬度，回火硬度4050 HRC4050 HRC4050 HRC4050 HRC4.4.4.4.热处理新工艺热处理新工艺热处理新工艺热处理新工艺(gngy)(gngy)(gngy)(gngy)及实际应用及实际应用及实际应用及实际应用（1 1 1 1）高温淬火工艺）高温淬火工艺）高温淬火工艺）高温淬火工艺(gngy)(gngy)(gngy)(gngy)（2 2 2 2）控制淬硬层淬火工艺）控制淬硬层淬火工艺）控制淬

21、硬层淬火工艺）控制淬硬层淬火工艺(gngy)(gngy)(gngy)(gngy)（3 3 3 3）贝氏体等温淬火工艺）贝氏体等温淬火工艺）贝氏体等温淬火工艺）贝氏体等温淬火工艺(gngy)(gngy)(gngy)(gngy)上一页上一页 下一页下一页第11页/共72页第十二页，共72页。3.3 3.3 高热高热(gor)(gor)强性热作模具强性热作模具钢钢3.3.2 5Cr4Mo3SiMnVAl3.3.2 5Cr4Mo3SiMnVAl（012Al012Al）1.1.高温力学性能高温力学性能 012A1 012A1的热稳定性及高温拉伸性能见表的热稳定性及高温拉伸性能见表3-163-16及表及表

22、3-173-17。2.2.在热作模具上的应用在热作模具上的应用 012Al 012Al在轴承套圈热挤压凸模及凹模上应在轴承套圈热挤压凸模及凹模上应用均获得满意用均获得满意(mny)(mny)效效果，与果，与3Cr2W8V3Cr2W8V比较，寿命提高比较，寿命提高5-75-7倍；军品倍；军品壳体热挤压凸模上壳体热挤压凸模上应用，模具寿命比应用，模具寿命比3Cr2W8V3Cr2W8V提高提高2 2倍以上；在倍以上；在轴承穿孔凸模及碾轴承穿孔凸模及碾压辊上应用，寿命提高压辊上应用，寿命提高2-32-3倍。倍。上一页上一页 下一页下一页第12页/共72页第十三页，共72页。3.3 3.3 高热高热(g

23、or)(gor)强性热作模具强性热作模具钢钢3.3.3 4Cr3Mo3W4VNb3.3.3 4Cr3Mo3W4VNb（GRGR）1.1.化学成分化学成分 GR GR属钨钢属钨钢(w n)(w n)系热作模具钢，其中系热作模具钢，其中加入少量加入少量NbNb是为增强回火抗力及热强性。是为增强回火抗力及热强性。其化学成分见表其化学成分见表3-183-18。2.2.临界点临界点 GR GR临界点为临界点为Ac1 821Ac1 821、Ac3 880Ac3 880、Ar1 Ar1 752752和和Ar3 850Ar3 8503.3.力学性能力学性能 经大气感应炉冶炼的经大气感应炉冶炼的GRGR室温及高

24、温力学性室温及高温力学性能见表能见表3-193-19。其热疲劳及热稳定性见表。其热疲劳及热稳定性见表3-3-2020及表及表3-213-21。4.4.工艺性能工艺性能(1)(1)锻造锻造 始锻温度始锻温度1 1501 150，终锻温度，终锻温度900900，锻，锻后缓冷及时退火。后缓冷及时退火。上一页上一页 下一页下一页第13页/共72页第十四页，共72页。3.3 3.3 高热高热(gor)(gor)强性热作模具强性热作模具钢钢(2)(2)(2)(2)退火退火退火退火 等温退火加热等温退火加热等温退火加热等温退火加热(ji r)(ji r)(ji r)(ji r)温度温度温度温度850,850

25、,850,850,等温温度等温温度等温温度等温温度720720720720，冷到，冷到，冷到，冷到550550550550以下出炉空冷以下出炉空冷以下出炉空冷以下出炉空冷(3)(3)(3)(3)淬火、回火淬火、回火淬火、回火淬火、回火 淬火温度淬火温度淬火温度淬火温度1 1601 2001 1601 2001 1601 2001 1601 200，若要求高韧性及塑性，则选用较低淬火温度，若要求高韧性及塑性，则选用较低淬火温度，若要求高韧性及塑性，则选用较低淬火温度，若要求高韧性及塑性，则选用较低淬火温度;若要求高的高温强若要求高的高温强若要求高的高温强若要求高的高温强度及回火稳定性，则选用较高

26、淬火温度。回火温度度及回火稳定性，则选用较高淬火温度。回火温度度及回火稳定性，则选用较高淬火温度。回火温度度及回火稳定性，则选用较高淬火温度。回火温度630630630630、600600600600两次回火，每次两次回火，每次两次回火，每次两次回火，每次23h23h23h23h，若复，若复，若复，若复杂形状的大模具，可采用二次回火，回火后硬度为杂形状的大模具，可采用二次回火，回火后硬度为杂形状的大模具，可采用二次回火，回火后硬度为杂形状的大模具，可采用二次回火，回火后硬度为5054 HRC5054 HRC5054 HRC5054 HRC。5.5.5.5.实际应用实际应用实际应用实际应用 GR

27、 GR GR GR成功地应用在齿轮高速锻造、精密锻造、轴承套圈热挤压、自行车零件及螺母热镦段、小成功地应用在齿轮高速锻造、精密锻造、轴承套圈热挤压、自行车零件及螺母热镦段、小成功地应用在齿轮高速锻造、精密锻造、轴承套圈热挤压、自行车零件及螺母热镦段、小成功地应用在齿轮高速锻造、精密锻造、轴承套圈热挤压、自行车零件及螺母热镦段、小型机锻模、滚锻模等方面，效果显著。型机锻模、滚锻模等方面，效果显著。型机锻模、滚锻模等方面，效果显著。型机锻模、滚锻模等方面，效果显著。上一页上一页 下一页下一页第14页/共72页第十五页，共72页。3.3 3.3 高热高热(gor)(gor)强性热作模具强性热作模具钢

28、钢3.3.4 3.3.4 奥氏体热作模具钢奥氏体热作模具钢1.1.高锰系奥氏体钢高锰系奥氏体钢（1 1）力学性能）力学性能 室温力学性能见表室温力学性能见表3-223-22。（2 2）处理工艺）处理工艺 固溶温度固溶温度1 1501 1801 1501 180，固溶硬度，固溶硬度18 25 HRC18 25 HRC，时效温度，时效温度700700，时效硬度，时效硬度4647 HRC 4647 HRC。（3 3）应用）应用 该类钢室温强度该类钢室温强度(qingd)(qingd)、硬度并不高，、硬度并不高，韧性、塑性也较低，实际应用时应将模具韧性、塑性也较低，实际应用时应将模具加热到加热到400

29、450400450。这类钢脆性也较大，。这类钢脆性也较大，实际应用受到限制。实际应用受到限制。上一页上一页 下一页下一页第15页/共72页第十六页，共72页。3.3 3.3 高热高热(gor)(gor)强性热作模具强性热作模具钢钢2.2.2.2.铬镍系奥氏体模具钢铬镍系奥氏体模具钢铬镍系奥氏体模具钢铬镍系奥氏体模具钢 该类钢室温该类钢室温该类钢室温该类钢室温(sh wn)(sh wn)(sh wn)(sh wn)强度并不高，但在高温下仍能保持较高的强度，而且具有很好的韧性与塑性。强度并不高，但在高温下仍能保持较高的强度，而且具有很好的韧性与塑性。强度并不高，但在高温下仍能保持较高的强度，而且具

30、有很好的韧性与塑性。强度并不高，但在高温下仍能保持较高的强度，而且具有很好的韧性与塑性。3.3.3.3.高锰奥氏体高热强无磁模具钢高锰奥氏体高热强无磁模具钢高锰奥氏体高热强无磁模具钢高锰奥氏体高热强无磁模具钢7Mn10Cr8Ni10Mo3V2(7Mn15)7Mn10Cr8Ni10Mo3V2(7Mn15)7Mn10Cr8Ni10Mo3V2(7Mn15)7Mn10Cr8Ni10Mo3V2(7Mn15)7Mn15 7Mn15 7Mn15 7Mn15是一种高锰饥系无磁模具钢。该钢在任何状态下都能保持稳定的奥氏体组织，除制作冷模具、无磁轴承及要是一种高锰饥系无磁模具钢。该钢在任何状态下都能保持稳定的奥氏

31、体组织，除制作冷模具、无磁轴承及要是一种高锰饥系无磁模具钢。该钢在任何状态下都能保持稳定的奥氏体组织，除制作冷模具、无磁轴承及要是一种高锰饥系无磁模具钢。该钢在任何状态下都能保持稳定的奥氏体组织，除制作冷模具、无磁轴承及要求在强磁场中不产生磁感应的结构件外，因该钢还具有较高的强度和硬度求在强磁场中不产生磁感应的结构件外，因该钢还具有较高的强度和硬度求在强磁场中不产生磁感应的结构件外，因该钢还具有较高的强度和硬度求在强磁场中不产生磁感应的结构件外，因该钢还具有较高的强度和硬度(见图见图见图见图3-3),3-3),3-3),3-3),因此也可用来制作因此也可用来制作因此也可用来制作因此也可用来制作

32、700800700800700800700800下使用的热作模具。下使用的热作模具。下使用的热作模具。下使用的热作模具。上一页上一页 下一页下一页第16页/共72页第十七页，共72页。3.3 3.3 高热高热(gor)(gor)强性热作模具强性热作模具钢钢3.3.5 4Cr3Mo2NiVNbB(HD)3.3.5 4Cr3Mo2NiVNbB(HD)1.1.化学成分化学成分 HD HD的化学成分见表的化学成分见表3-233-23。2.2.临界点临界点 HD HD临界点为临界点为Ac1 830Ac1 830和和Ms 350Ms 3503.3.力学性能力学性能（1 1）室温力学性能）室温力学性能 HD

33、 HD的室温力学性能见表的室温力学性能见表3-243-24。（2 2）高温力学性能）高温力学性能 HD HD经经1 1301 130淬火淬火(cu hu)(cu hu)、650650回火回火后于后于650650及及700700测量，高温力学性能见测量，高温力学性能见表表3-253-25。上一页上一页 下一页下一页第17页/共72页第十八页，共72页。3.3 3.3 高热高热(gor)(gor)强性热作模具强性热作模具钢钢4.4.4.4.工艺性能工艺性能工艺性能工艺性能(1)(1)(1)(1)锻造锻造锻造锻造 加热温度加热温度加热温度加热温度1 1001 1501 1001 1501 1001

34、1501 1001 150，始锻温度，始锻温度，始锻温度，始锻温度1 0001 0501 0001 0501 0001 0501 0001 050，停锻温度为，停锻温度为，停锻温度为，停锻温度为850850850850。(2)(2)(2)(2)退火退火退火退火 加热温度加热温度加热温度加热温度850850850850，保温，保温，保温，保温4h4h4h4h，炉冷到，炉冷到，炉冷到，炉冷到550550550550以下出炉空冷。以下出炉空冷。以下出炉空冷。以下出炉空冷。(3)(3)(3)(3)淬火、回火淬火、回火淬火、回火淬火、回火(hu hu)(hu hu)(hu hu)(hu hu)不同淬火温

35、度下的晶粒度及硬度见表不同淬火温度下的晶粒度及硬度见表不同淬火温度下的晶粒度及硬度见表不同淬火温度下的晶粒度及硬度见表3-263-263-263-26，回火，回火，回火，回火(hu hu)(hu hu)(hu hu)(hu hu)温度与硬度的关系见表温度与硬度的关系见表温度与硬度的关系见表温度与硬度的关系见表3-273-273-273-27。5.5.5.5.实际应用实际应用实际应用实际应用 HD HD HD HD应用在钢质药筒热挤压凸模、铜合金管材挤压底模和穿孔针、热挤压轴承环凸模与凹模、气门挤应用在钢质药筒热挤压凸模、铜合金管材挤压底模和穿孔针、热挤压轴承环凸模与凹模、气门挤应用在钢质药筒热

36、挤压凸模、铜合金管材挤压底模和穿孔针、热挤压轴承环凸模与凹模、气门挤应用在钢质药筒热挤压凸模、铜合金管材挤压底模和穿孔针、热挤压轴承环凸模与凹模、气门挤压底模等模具，使用寿命均比压底模等模具，使用寿命均比压底模等模具，使用寿命均比压底模等模具，使用寿命均比3Cr2W8V3Cr2W8V3Cr2W8V3Cr2W8V提高。提高。提高。提高。上一页上一页 返回返回(fnhu)第18页/共72页第十九页，共72页。3.4 3.4 高热高热(gor)(gor)韧性热作模具韧性热作模具钢钢3.4.1 Cr3.4.1 Cr为为5%5%的铬系高强韧热作模具钢的铬系高强韧热作模具钢4Cr5MoSiV1(H13)4

37、Cr5MoSiV1(H13)、4Cr5MoSiV(H11)4Cr5MoSiV(H11)和和4Cr5W2VSi(W2)4Cr5W2VSi(W2)1.1.临界点临界点 三种钢的临界点见表三种钢的临界点见表3-293-29。2.2.力学性能力学性能 三种钢室温及高温力学性能数据见表三种钢室温及高温力学性能数据见表3-303-30。3.3.工艺性能工艺性能(1)(1)锻造锻造 加热加热(ji r)(ji r)温度温度1 1201 1501 1201 150，始，始锻温度锻温度1 0801 1201 0801 120，终锻温度，终锻温度850850，锻后缓冷，及时退火。，锻后缓冷，及时退火。下一页下一页

38、 返回返回(fnhu)第19页/共72页第二十页，共72页。3.4 3.4 高热高热(gor)(gor)韧性热作模具韧性热作模具钢钢(2)(2)(2)(2)退火退火退火退火 等温球化退火，加热等温球化退火，加热等温球化退火，加热等温球化退火，加热(ji r)(ji r)(ji r)(ji r)温度温度温度温度860,860,860,860,等温温度等温温度等温温度等温温度750 750 750 750 ，冷到，冷到，冷到，冷到500500500500以下出炉空冷以下出炉空冷以下出炉空冷以下出炉空冷;普通退火，加普通退火，加普通退火，加普通退火，加热热热热(ji r)(ji r)(ji r)(j

39、i r)温度温度温度温度860900 860900 860900 860900 ，以，以，以，以30 /h30 /h30 /h30 /h冷速，冷到冷速，冷到冷速，冷到冷速，冷到500500500500以下出炉空冷以下出炉空冷以下出炉空冷以下出炉空冷(3)(3)(3)(3)淬火及回火淬火及回火淬火及回火淬火及回火 三种钢常用热处理规范见表三种钢常用热处理规范见表三种钢常用热处理规范见表三种钢常用热处理规范见表3-313-313-313-31。4.4.4.4.实际应用实际应用实际应用实际应用 Cr Cr Cr Cr为为为为5%5%5%5%的铬系热模钢是通用性较强的热作模具钢，广泛应用于铝型材挤压模

40、，汽车、拖拉机、五金的铬系热模钢是通用性较强的热作模具钢，广泛应用于铝型材挤压模，汽车、拖拉机、五金的铬系热模钢是通用性较强的热作模具钢，广泛应用于铝型材挤压模，汽车、拖拉机、五金的铬系热模钢是通用性较强的热作模具钢，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，辊锻模，轴承行业挤压模及碾压辊和压铸模等方面。工具等行业的机锻模，辊锻模，轴承行业挤压模及碾压辊和压铸模等方面。工具等行业的机锻模，辊锻模，轴承行业挤压模及碾压辊和压铸模等方面。工具等行业的机锻模，辊锻模，轴承行业挤压模及碾压辊和压铸模等方面。上一页上一页 下一页下一页第20页/共72页第二十一页，共72页。3.4 3

41、.4 高热高热(gor)(gor)韧性热作模具韧性热作模具钢钢3.4.2 4Cr5Mo2MnVSi(Y10)3.4.2 4Cr5Mo2MnVSi(Y10)及及4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)4Cr3Mo2MnVNbB(Y4)1.1.化学成分化学成分两种钢的化学成分见表两种钢的化学成分见表3-323-32。2.2.临界点临界点两种钢的临界点见表两种钢的临界点见表3-333-33。3.3.力学性能力学性能室温及高温室温及高温(gown)(gown)力学件能见表力学件能见表3-343-34。上一页上一页 下一页下一页第21页/共72页第二十二页，共72页。3.4 3.4 高热高热(gor)(gor

42、)韧性热作模具韧性热作模具钢钢4.4.4.4.工艺性能工艺性能工艺性能工艺性能 两种钢锻造及退火工艺与两种钢锻造及退火工艺与两种钢锻造及退火工艺与两种钢锻造及退火工艺与3Cr2W8V3Cr2W8V3Cr2W8V3Cr2W8V相近，但锻造性能良好，锻造温度范围宽，无特殊要求。退火硬度低于相近，但锻造性能良好，锻造温度范围宽，无特殊要求。退火硬度低于相近，但锻造性能良好，锻造温度范围宽，无特殊要求。退火硬度低于相近，但锻造性能良好，锻造温度范围宽，无特殊要求。退火硬度低于3Cr2W8V3Cr2W8V3Cr2W8V3Cr2W8V 淬火温度为淬火温度为淬火温度为淬火温度为1 0201 1201 020

43、1 1201 0201 1201 0201 120，回火温度，回火温度，回火温度，回火温度600630600630600630600630，根据用途及要求进行选择，根据用途及要求进行选择，根据用途及要求进行选择，根据用途及要求进行选择5.5.5.5.实际应用实际应用实际应用实际应用 Y10 Y10 Y10 Y10及及及及Y4Y4Y4Y4在力学性能上，尤其是冷热疲劳及裂纹打一展速率方面优于在力学性能上，尤其是冷热疲劳及裂纹打一展速率方面优于在力学性能上，尤其是冷热疲劳及裂纹打一展速率方面优于在力学性能上，尤其是冷热疲劳及裂纹打一展速率方面优于3Cr2W8V3Cr2W8V3Cr2W8V3Cr2W8

44、V，是比较理想的铝、铜合金压，是比较理想的铝、铜合金压，是比较理想的铝、铜合金压，是比较理想的铝、铜合金压铸模材料。该两种钢用于压铸模具，使用寿命普遍提高铸模材料。该两种钢用于压铸模具，使用寿命普遍提高铸模材料。该两种钢用于压铸模具，使用寿命普遍提高铸模材料。该两种钢用于压铸模具，使用寿命普遍提高110110110110倍。倍。倍。倍。Y10 Y10 Y10 Y10及及及及Y4Y4Y4Y4热模钢在热挤压模、热锻模热模钢在热挤压模、热锻模热模钢在热挤压模、热锻模热模钢在热挤压模、热锻模(dun m)(dun m)(dun m)(dun m)的应用方面也取得了明显成效。的应用方面也取得了明显成效。

45、的应用方面也取得了明显成效。的应用方面也取得了明显成效。上一页上一页 下一页下一页第22页/共72页第二十三页，共72页。3.4 3.4 高热高热(gor)(gor)韧性热作模具韧性热作模具钢钢3.4.3 3.4.3 析出硬化型热作模具钢析出硬化型热作模具钢2Cr3Mo2NiVSi(PH)2Cr3Mo2NiVSi(PH)1.1.化学成分化学成分PHPH的化学成分见表的化学成分见表3-353-35。2.2.钢的临界点钢的临界点该钢的临界点为该钢的临界点为Ac1 776Ac1 776、Ac3 851Ac3 851和和Ar1 Ar1 672672。3.3.力学性能力学性能室温及高温室温及高温(gow

46、n)(gown)力学性能见表力学性能见表3-363-36。4.4.工艺性能工艺性能(1)(1)锻造锻造始锻温度始锻温度1 0001 1001 0001 100，终锻温度，终锻温度850850，锻后炉冷。，锻后炉冷。上一页上一页 下一页下一页第23页/共72页第二十四页，共72页。3.4 3.4 高热高热(gor)(gor)韧性热作模具韧性热作模具钢钢(2)(2)(2)(2)退火退火退火退火 加热温度加热温度加热温度加热温度(wnd)780(wnd)780(wnd)780(wnd)780，冷速，冷速，冷速，冷速40/h40/h40/h40/h，冷到，冷到，冷到，冷到680680680680后随炉

47、冷却，退火硬度后随炉冷却，退火硬度后随炉冷却，退火硬度后随炉冷却，退火硬度217229 HBS217229 HBS217229 HBS217229 HBS(3)(3)(3)(3)淬火及回火淬火及回火淬火及回火淬火及回火 淬火加热温度淬火加热温度淬火加热温度淬火加热温度(wnd)9901 020(wnd)9901 020(wnd)9901 020(wnd)9901 020，截面，截面，截面，截面 100 mm 100 mm 100 mm 100 mm时可采用空冷，截面大于时可采用空冷，截面大于时可采用空冷，截面大于时可采用空冷，截面大于100 mm100 mm100 mm100 mm时为油冷。回

48、时为油冷。回时为油冷。回时为油冷。回火温度火温度火温度火温度(wnd)370400(wnd)370400(wnd)370400(wnd)370400，回火一次即可。，回火一次即可。，回火一次即可。，回火一次即可。5.5.5.5.实际应用实际应用实际应用实际应用 PH PH PH PH适用于在适用于在适用于在适用于在500600500600500600500600范围内使用的热锻模具，制作常啮合齿轮模和连杆模等模具，使用寿命较范围内使用的热锻模具，制作常啮合齿轮模和连杆模等模具，使用寿命较范围内使用的热锻模具，制作常啮合齿轮模和连杆模等模具，使用寿命较范围内使用的热锻模具，制作常啮合齿轮模和连杆

49、模等模具，使用寿命较H11H11H11H11提高提高提高提高1 1 1 1倍。倍。倍。倍。上一页上一页 返回返回(fnhu)第24页/共72页第二十五页，共72页。3.5 3.5 热作模具钢热处理热作模具钢热处理3.5.1 3.5.1 热锻模具用钢及热处理热锻模具用钢及热处理1.1.热锻模具钢的合理选用热锻模具钢的合理选用（1 1）热锻模具钢的性能）热锻模具钢的性能(xngnng)(xngnng)要求要求高的冲击韧度和断裂韧度高的冲击韧度和断裂韧度高的高温硬度及高温强度高的高温硬度及高温强度高的淬透性高的淬透性高的热疲劳抗力高的热疲劳抗力较高的回火稳定性较高的回火稳定性 下一页下一页 返回返回

50、(fnhu)第25页/共72页第二十六页，共72页。3.5 3.5 热作模具钢热处理热作模具钢热处理良好的工艺性能良好的工艺性能良好的工艺性能良好的工艺性能（2 2 2 2）热锻模具用钢及合理选材）热锻模具用钢及合理选材）热锻模具用钢及合理选材）热锻模具用钢及合理选材2.2.2.2.热锻模具钢的锻造热锻模具钢的锻造热锻模具钢的锻造热锻模具钢的锻造(dunzo)(dunzo)(dunzo)(dunzo)及退火及退火及退火及退火（1 1 1 1）热锻模具钢的锻造）热锻模具钢的锻造）热锻模具钢的锻造）热锻模具钢的锻造(dunzo)(dunzo)(dunzo)(dunzo)工艺要点工艺要点工艺要点工艺