關于熱作模具鋼的介紹

來源：發布時間：2025-09-10

熱作模具鋼是專門用于制造對高溫狀態下的金屬進行成形加工模具的一類特種鋼。其主要應用范圍包括壓鑄模、熱鍛模、熱擠壓模以及熱沖裁模等。這類模具在工作過程中需要反復承受熾熱金屬的加熱、高壓沖擊、急劇冷卻（如壓鑄）所產生的熱機械疲勞，其服役條件極為苛刻。

為應對這些挑戰，熱作模具鋼必須具備一系列關鍵性能。首先，優異的熱穩定性（抗回火軟化能力）是重點，它能保證模具在持續高溫（通常可達600°C以上）環境下仍能保持足夠的高溫強度和硬度，不發生塌陷或變形。其次，良好的抗熱疲勞性能至關重要，它決定了模具在冷熱循環的反復作用下，抵抗表面龜裂紋產生和擴展的能力，這是影響模具壽命的主要因素。此外，高的淬透性確保大尺寸模具截面性能均勻；良好的導熱性有助于將型腔熱量迅速導出，降低熱應力；適中的韌性則用以抵抗意外機械沖擊；同時還需具備良好的抗熔融金屬沖蝕和抗氧化能力。

這些性能的實現依賴于科學的合金化設計。熱作模具鋼通常采用中碳（約0.3%-0.5%）含量，以平衡硬度與韌性。主要合金元素包括鉻（Cr）、鎢（W）、鉬（Mo）和釩（V）。鉻主要提供淬透性和抗氧化性；鎢和鉬通過二次硬化效應賦予鋼材極高的熱強性和熱穩定性；釩則形成穩定的碳化物，提高耐磨性并細化晶粒。

國際上常見的牌號有美國的H13（4Cr5MoSiV1），因其綜合性能優異而成為應用較多的壓鑄和熱鍛模具鋼；以及H11、H10等。對于要求更高熱強度的場合，會選用鎢系熱作鋼如H21（3Cr2W8V）。

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