HM3新型热作模具钢(热作模具钢的选材及热处理工艺.pptx)
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HM3新型热作模具钢
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Mn：≤0.35Cr：2.60～3.20。
Mo：2.70～3.20V：0.60～0.80。
Nb：0.08～0.15P：≤0.030。
热作模具钢的选材及热处理工艺.pptx
热作模具钢的选材及表面热处理技术一、什么是热作模具热作模具是将加热到结晶温度以上的固态或液态金属压制成型的工具，包括热锻模具、热挤压模和压铸模三类。
热作模具工作条件的主要特点是与热态金属相接触，这是与冷作模具工作条件的主要区别。
热作模具钢的碳含量一般为0.3%～0.6%，有良好的强度、硬度和韧性。
添加镍、钨、钼、铬、钒等合金元素，可以提高钢的淬透性和高温性能。
根据不同的合金元素含量，热作模具钢可以分为锻压模具用热作模具钢、钨钼系热作模具钢等。
钢号化学成分/%CSiMnCrMoV其它锤锻模具用钢5CrMnMo5CrNiMo4CrMnSiMoV5Cr2NiMoVSi0.5/0.60.5/0.60.35/0.450.46/0.530.25/0.6≤0.40.8/1.10.6/0.91.2/1.60.5/0.80.8/1.10.4/0.60.6/0.90.5/0.81.3/1.51.54/20.15/0.30.15/0.30.4/0.60.8/1.20.2/0.40.3/0.5-Ni1.4/1.8-Ni0.8/1.2铬系热作模具钢4Cr5MoSiV4Cr5MoSiV14Cr5W2VSi0.33/0.430.32/0.450.32/0.420.8/1.20.8/1.20.8/1.20.2/0.50.2/0.5≤0.44.75/5.54.75/5.54.5/5.51.1/1.61.1/1.75-0.3/0.60.8/1.20.6/1.0W1.6/2.4钨钼热作模具钢3Cr2W8V3Cr3Mo3W2V5Cr4W5Mo2V0.30.40.320.420.40.5≤0.40.60.9≤0.4≤0.4≤0.65≤0.42.22.72.83.33.44.4-2.53.01.52.10.20.50.81.20.71.1W7.59W1.21.8W4.55.3表1常用热作模具钢的钢号和化学成分二、热作模具的工作条件与性能要求1、工作条件热作模具的工作条件主要有以下三方面:(1)型腔表层金属受热。
尽管热锻模具不同，型腔表层金属受热温度也不相同，但是最低也有几百摄氏度;热挤压模具与压铸模具型腔表层温度更高。
每次使热态金属成型后都要用冷却介质冷却型腔的表面。
因此，热作模具的工作状态是反复受热和冷却，从而使型腔表层金属产生反复的热胀冷缩，即反复承受拉压应力作用。
其结果是引起型腔表面出现裂纹，称为热疲劳现象。
锤锻模受强烈的冲击载荷和工作应力;热挤压模具和压铸模具是在高压下服役的。
2.使用性能(1)硬度和红硬性(2)耐磨性(3)强度和韧性(4)热疲劳性能热作模具工作时除了承受周期性载荷作用之外，还要承受高温及周期性的急冷急热变化。
热交变应力易使热作模具材料发生疲劳破坏，导致模具热裂。
一般说来，影响钢的热疲劳性能的因素主要有:①钢的导热性②钢的临界点3、工艺性能（1）加工性热作模具材料的加工性主要包括冷加工中的切削加工性能和热加工中的锻压加工性能两种。
（2）淬透性和淬硬性热作模具对这两种性能要求根据其工作条件不同有所侧重。
对于小型模具，由于尺寸小，容易淬透，所以只要求高的硬度，偏重于高淬硬性;对于尺寸较大的模具，如果截面未淬透，则回火后未淬透部分的屈服点和韧性会显著降低，影响模具工作寿命，所以其淬透性更为重要。
（3）热处理变形性热作模具在热处理时，尤其在淬火过程中，要产生体积、形状变化，为保证模具质量，要求模具钢的热处理变形小，各方向变化相近似，且组织稳定。
（4）脱碳敏感性热作模具如果在无保护气氛下加热，其表面会发生氧化、脱碳现象，就会使其硬度、耐磨性、使用性能和使用寿命降低。
对于某些氧化、脱碳敏感性强的热作模具钢，可采用特种热处理，如真空热处理、可控气氛热处理等。
三、热作模具钢的选材为满足性能要求，热作模具钢都采用合金钢，在化学成分方面碳含量较低，通常在0.30～0.55%范围内，以获得优良的热疲劳性和导热性，同时经热处理后有较好的机械性能。
而作为合金元素加入的Cr、W、Mo、V等四种元素可与碳结合形成特殊碳化物。
这些特殊碳化物对热作模具钢的抗回火能力、回火后的硬度和热稳定性有很大的影响。
因此在热作模具钢中必须含有Cr、W、Mo、V等元素。
W虽然能提高钢的热强性,但含W量过多使热疲劳性敏感性增高，Mo也能提高钢的热强性增加。
Mo含量也能降低钢的热疲劳抗力,但如以Mo代W，则在获得相同的热强性的条件下具有较高的抗热疲劳能力。
这是目前国内一般压铸模已用含Mo的H11的H13(4Cr5MoV1Si)替代3Cr2W8V。
HM3模具钢 HM3模具钢精加工 HM3热作模具钢
Mn:≤0.35Cr:2.60～3.20。
Mo:2.70～3.20V:0.60～0.80。
Nb:0.08～0.15P:≤0.030。
HM3钢应用:于热锻成形凹模、连杆辊锻模、轴承套圈毛坯热挤压凹模、高强钢精锻模、小型机锻模、铝合金压铸模等模具上，都有良好的效果。
HM3钢寿命:HM3模具钢模具寿命比3Cr2W8V钢、5CrNiMo钢及4Cr5W2VSi钢等模具提高2～10倍，可以有效地克服模具因热磨损、热疲劳、热裂等引起的早期失效。
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