热作模具钢是一种使用非常广泛的模具钢产品，下面模具钢厂家小编就来为大家介绍一下热作模具用钢的主要用途吧。

　　

　　 A 锻压模具用钢

　　

　　 用于热模锻压力机和模锻锤上的热锻模具，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，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HRC 50；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4Cr5MoSi V或8Cr3制造修整用的模具，当进行冷修整时则采用Cr5Mol V , Crl2Mol Vl或6Cr3 VSi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。

　　

　　 B 热挤压模具钢

　　

　　 很多有色金属和钢的型材、管材和异型材是采用热挤压工艺成形的。热挤压模具是在高温、高压、磨损和热疲劳等恶劣条件下服役。热挤压是塑性的金属坯料在压力的作用下通过挤压模具型腔形成所要求形状的型材或管材的过程。 热挤压模具主要由挤压筒、压头、挤压顶头、垫块、凹模和心棒（用于挤压管材）等主要部件组成。热挤压模具的失效，主要是破裂、磨损、冲刷腐蚀、过热和热劳裂纹等原因造成的。

　　

　　 当进行轻合金挤压时，凹模垫块和心轴材料主要采用铬钼系中合金热作模具钢4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSlv1钢等，热处理硬度为HRC 45 — 50。心棒头及镶块则采用通用高速钢W18Cr4V和W6Mo5Cr4V2等，热处理硬度为HRC 55一60。压力筒一般采用中碳合金结构钢，硬度为HRC 35 — 40;压力筒内衬材料则采用4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSiV1等，热处理硬度为HRC42一470铜和铜合金热挤压模具，凹模和垫块材料则采用4Cr5MoSiV, 4Cr5MoSIV1, 3Cr2W8V等钢种，心棒材料仍采用4Cr5MoSiV,4Cr5MoSIV1钢种。当挤压含镍量较高的铜镍合金时，心棒头及镶块垫块有时采用镍基高温合金制造，挤压筒内衬有时采用铁基高温合金制造。

　　

　　 热挤压钢的模具材料，凹模选用4Cr5MoSlV1加3Cr2W8V镶块，垫块则选用4Cr5MoSiV1, 4Cr5MoSiV和3Cr2W8V或镍基高温合金。心棒仍用4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1等钢种，挤压筒和内衬材料则选用4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiV1钢种。

　　

　　 挤压模具的寿命与所挤压的材料、挤压比密切相关，当加工变形拉力大的金属材料或在高挤压比的情况下，凹模和心棒的寿命大为缩短。模具的润滑条件和冷却条件对模具寿命有很大的影响。

　　

　　 另外，对在高温条件下磨损情况严重的热挤压模具，特别是挤压复杂形状工件的模具，有时采用高热强性的奥氏体型热强模具钢以及特种材料的镶块模具，特种镶块材料包括特种硬质合金、氧化铝及氧化锆陶瓷材料等。

　　

　　 C 压铸模具用钢

　　

　　 压铸模具在服役条件下不断承受高速、高压喷射、金属的冲刷腐蚀和加热作用，因此要求模具材料应具有良好的抗热疲劳性、红硬性和抗高温液态金属的冲刷、腐蚀性能，而且应具有较好的工艺性能。

　　

　　 压铸模具材料，主要是根据压铸工件材料、压铸模的工作温度和浸蚀程度进行选择。

　　

　　 当压铸锌合金时，由于模具的工作温度较低，一般采用预硬态（约HB 300)的塑料成形用模具3Cr2Mo。当生产批量较大时，则采用4Cr5MoSiVl，其使用硬度为HRC 45左右。

　　

　　 铝镁等轻合金压铸模具，一般采用4Cr5MoSIV1钢，热处理硬度为HRC 45一500铜合金压铸模具，由于工作温度较高，则采用高合金热作模具钢3Cr2W8V, 3Cr3Mo3W2V，热处理硬度为HRC 45左右。

　　

　　 为了提高模具的抗腐蚀性能，模具可采用氮化处理，或采用耐蚀模具钢，如前苏联推荐的铜合金压铸模具用钢2X9B6,18X12BAIB(DP等。

　　

　　 为了减少模具的磨损和避免模具在使用过程中的过热，适当的润滑和通水冷却也是提高模具使用寿命的有效措施。

　　

　　 为了减少模具的热疲劳损坏，有时采用马氏体时效钢制造压铸模的型芯。

　　

　　 D 超塑成形用模具材料

　　

　　 当利用金属的超塑性进行压力成形时，特别是用于热强性高的难成形材料如钦合金、镍基高温合金的超塑成形时，就需要将模具在加工过程中加热并保持在与锻件相同的超塑性温度范围内，进行等温锻造。此时模具承受的变形抗力较小，并且可以得到尺寸精度很高的工件。

　　

　　 等温锻造钦合金的超塑性温度为900一980℃左右，镍基合金的超塑性温度为950–1100℃左右。由于模具的工作温度很高，要求模具材料具有很高的热强性、抗氧化性能和抗热疲劳性能。钛合金超塑成形模具，一般采用镍基高温合金制造，如IN-100高温合金等

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　　 镍基高温合金的超塑成形温度往往在1000℃以上，开始多采用难熔合金并含少量钛、锆的钼基合金TZM制造，但是钼基合金在高温下极易氧化，要求在真空下进行锻造，这就使得锻造工艺和装备极为复杂，需要大量投资，而且生产率很低。近几年来日本日立金属株式会社成功地研究了用于镍基合金等温锻造的镍基铸造模具材料Nimowal，其在1050℃的高温强度与钼基难熔合金TZM相近，而且抗氧化性良好，可以在大气下对IN-100镍基高温合金进行等温锻造。

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