热挤压模具钢 448 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的。 目录热挤压模具钢工艺热挤压模具钢造价信息热挤压模具钢原理热挤压模
常用的模具钢材料有以下这些：
1、冲裁模具钢
冲裁模具钢主要用于各种板料的冲切成型，其刃口在工作过程中受到强烈的磨擦和冲击这种模具钢具有较高的耐磨性、冲击韧性以及耐疲劳断裂性能。
2、挤压模具钢
挤压模具钢主要用于变形成型，工作时冲头承受巨大的压力，凹模则承受巨大的张力;由于金属在型腔中剧烈流动，使冲头和凹模工作面受到强烈地摩擦，并使模具表面温度上升200——300℃，这种模具钢具有较高的变形抗力、耐磨性及断裂抗力，此外还应具有高的回火稳定性。
3、拉伸模具钢
拉伸模具钢主要用于具有一定塑性板料的拉深成型，工作应力不大，但凹模入口处承受强烈摩擦，具有高的硬度及耐磨性，工作表面粗糙度较低。
4、弯曲模具钢
弯曲模具钢主要用于具有一定塑性金属材料的弯曲成型，作用于模具的负荷不很大，但有一定摩擦，具有高的耐磨性和断裂能力。
5、塑料模具钢
塑料模具钢分为热固性塑料压模和热塑性塑料注射模：
热固性塑料压模主要用于具有一定塑性金属材料的弯曲成型，作用于模具的负荷不很大，但有一定摩擦，具有高的耐磨性和断裂能力。
热塑性塑料注射模受热、受压及摩擦不太严重，部分塑料制品含有氯及氟，在压制时放出腐蚀性气体，侵蚀型腔表面，具有较高的抗蚀性及一定的耐磨性和强韧性。
H13属于热作模具钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种，执行标准GB/T1299—2014。 统一数字代号T23353；牌号4Cr5MoSiV1。在中温（~600°）下的综合性能好，淬透性高（在空气中即能淬硬），热处理变形率较低，其性能及使用寿命高于3Cr2W8V。可用于模锻锤锻模、铝合金压铸模、热挤压模具、高速精锻模具及锻造压力机模具等。
力学性能
硬度 ：退火,245～205HB,淬火,≥50HRC
交货状态
布氏硬度HBW10/3000（≤229））
主要特性
H13钢是使用最广泛和最具代表性的热作模具钢种，它的主要特性是：
（1）具有高的淬透性和高的韧性；
（2）优良的抗热裂能力，在工作场合可予以水冷；
（3）具有中等耐磨损能力，还可以采用渗碳或渗氮工艺来提高其表面硬度，但要略为降低抗热裂能力；
（4）因其含碳量较低，回火中二次硬化能力较差；
（5）在较高温度下具有抗软化能力，但使用温度高于540℃（1000℉）硬度出现迅速下降（即能耐的工作温度为540℃）；
（6）热处理的变形小；
（7）中等和高的切削加工性；
（8）中等抗脱碳能力。
更为令人注意的是，它还可用于制作航空工业上的重要构件。
生活用途
用途和9CRWMN模具钢基本相同，但因其钒含量高一些，故中温（600度）性能比4Cr5MoSiV钢要好，是热作模具钢中用途很广泛的一种代表性钢号。
H13模具钢用于制造冲击载荷大的锻模，热挤压模，精锻模；铝、铜及其合金压铸模。
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030055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H134Cr5MoV1Si替代3Cr2W8V。但如考虑模具在高温下的热强性和抗变形能力则3Cr2W8V优于H13或H11。一些高温下工作的锻模和精模仍用3Cr2W8V。 1、锻压模具用钢的选用 1、锤锻模受冲击负荷韧性要求较高。 中、小型锤锻模首选5CrMnMo 大型锤锻模首选5CrNiMo 特大型锤锻模5Cr2NiMoVSi 2、压力机锻模冲击负荷较小要求热强性较高。 压力机锻模首选4Cr5MoSiV 4Cr5MoSiV1 2、热挤压模具用钢的选用 热挤压模具的工作特点是加载速度较慢因此型腔受热温度较高通常可达500800℃。对这类钢的使用性能要求应以耐磨性、高的回火稳定性和抗热疲劳性能为主。 轻合金挤压选用韧性较好的热作模具钢如4Cr5MoSiV4Cr5MoSiV1钢。 钢、铜和铜合金挤压除了选用4Cr5MoSiV4Cr5MoSiV1钢外也可选用高温强度较好的热作模具钢如3Cr2W8V钢。5Cr4W5Mo2V钢是新型的热作模具钢该钢具有较高的红硬性高温强度和较高的耐磨性可进行一般的热处理或化学热处理可代替3Cr2W8V钢制造某些热挤压模具使用寿命较高。 表2 热挤压模具用钢选择 热挤压工件的材料 模 具 名 称 凹模 冲头 芯棒 挤压缸内套 铝、镁合金 4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 4CrMnSiMoV 4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 4Cr5W2VSi 4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 铜和铜合金 4Cr5MoSiV1 4Cr5MoSiV 3Cr3Mo3W2V 3Cr2W8V 5Cr4W5Mo2V 4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 4CrMnSiMoV 5Cr4W5Mo2V 4Cr5MoSiV1 3Cr2W8V 3Cr3Mo3W2V 4Cr5MoSiV1 4Cr3Mo3SiV 3、压铸模具用钢的选用 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从总体上看压铸模具用钢的使用性能要求与热挤压模具用钢相近即以要求耐磨性、高的回火稳定性与抗热疲劳性为主。所以通常所选用的钢种大体上与热挤压模具用钢相同。 Zn合金压铸模具4Cr5MoSiV4Cr5W2VSi钢等 Al和Mg合金压铸模具4Cr5MoSiV13Cr3Mo3W2V钢等 Cu合金压铸模具3Cr3Mo3W2V3Cr2W8V钢。 3Cr3Mo3W2V钢具有较高的热强性、抗热疲劳性能又具有良好的耐磨性和抗回火稳定性等。 3Cr3Mo3W2V钢的韧性和抗疲劳性能优于3Cr2W8V钢其使用寿命也高于3Cr2W8V钢。
热作模具钢的种类以及其分法的不同而有差异。常用的分类方法有四种：第一种分类方法是以其所制造的模具用途来分类，热作模具钢可分为锤锻模具钢、热顶锻模具钢、热挤压模具钢、热冲裁模具钢和精锻模具钢以及压铸模具钢；第二种分类方法是以其所表现出的特有性能分类，热作模具钢可分为高韧性热作模具钢、高热强热作模具钢、高耐磨热作模具钢和特高热强热作模具钢；第三种分类方法是以其成分中的主要元素来分类，热作模具钢可分为铬系热作模具钢、钨系热作模具钢和钼系热作模具钢；第四种分类方法是以其所含合金元素的含量（质量分数）多少来分类，热作模具钢以其所含合金元素总量（质量分数）的多少可分为低合金热作模具钢、中合金热作模具钢、高合金热作模具钢。
热作模具钢各种分类方法及对应钢种：
① 按用途：锤锻模具钢
按性能：高韧性模具钢
按合金元素含量：低合金热作模具钢
钢种：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV
②按用途：热顶锻模具钢、热挤压模具钢和精锻模具钢
按性能：高热强模具钢
按合金元素含量：中合金热作模具钢
钢种：3Cr3Mo3W2V、4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV、4Cr3Mo3SiV
③按用途：热顶锻模具钢、热挤压模具钢和精锻模具钢
按性能：特高热强模具钢
按合金元素含量：高合金热作模具钢
钢种：3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、7Mn15Cr2Al3V2WMo
④按用途：压铸模具钢
按性能：高热强模具钢
按合金元素含量：中合金热作模具钢
钢种：4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2SiV、3Cr2W8V、4Cr5Mo2MnVSi、4Cr3Mo2MnVNbB
⑤按用途：热冲裁模具钢
按性能：高耐磨模具钢
按合金元素含量：低合金高碳热作模具钢
钢种：8Cr3
常用的热作模具钢种类：
① 低合金热作模具钢：5CrMnMo、5CrNiMo、4CrMnSiMoV、5Cr2NiMoVSi、8Cr3、3Cr2MoVNi、5CrNiMoV
② 中合金热作模具钢：4Cr5MoSiV、4Cr5MoSiV1、4Cr5W2VSi、4Cr3Mo3SiV、4Cr2NiMoVSi、3Cr2MoWVNi、3Cr3Mo2MnV、4Cr3Mo2MnVB、4Cr5MoWVSi、4Cr3Mo2NiVNb、4Cr3Mo2NiVNbB、4Cr5Mo2MnVSi、3Cr3Mo2WV、4Cr3Mo3VCo、4Cr5MoSiWV、4Cr5Mo2SiV、4Cr5MoSiV、4Cr3W2Co2Mo、4Cr5MoSiV1、4Cr5MoV、4Cr5Mo3V、3Cr3Mo3V、3Cr3Mo3Co3V、4Cr3Mo5V1、4Cr3Mo2V、3Cr2W5V、3Cr3Mo3W2V
③ 高合金热作模具钢：3Cr2W8V、5Cr4Mo3SiMnVAl、5Cr4W5Mo2V、5Cr4W2Mo2SiV、5Mn15Cr8Ni5Mo3V2、5Cr4W3Mo2VNb、5Cr4W3Mo2VSi、6Cr4W6MoAl-SiVNiNb、6Cr4Mo3Ni2WV、4Cr3Mo2W4VTiNb、5Cr4W4MoVNb、5Cr4Mo3W2V、6W5Mo4Cr4VNbTi、4Cr5Mo2NiVSiRE、4Cr5W3Mo2SiV、8Mn15Cr18、4Cr4W4V2Mo、4Cr13Ni4Mo、7Mn15Cr2Al3V2WMo
1、分类不同：冷作模具钢包括制造冲截用的模具(落料冲孔模、修边模、冲头、剪刀)、冷镦模和冷挤压模、压弯模及拉丝模等；热作模具包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类。
2、工作条件不同：冷作模具钢在工作时，需要模具有高的硬度和耐磨性、高的抗弯强度和足够的韧性，以保证冲压过程的顺利进行；热作模具工作时需要热作模具钢的基本使用性能具是热塑变抗力高，包括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力以及很好热疲劳抗力。
性能特点：
受冲击负荷且刀间单薄的冷作模具；尺寸大、形状复杂重负荷锤锻模用钢，具有很高的力学性能，特别是塑变抗力及韧性高。
而热挤压模用钢，具有很高的回火稳定性和高的耐热疲劳性能。
扩展资料
选用方法：
1、冷作模具钢选用时需考虑加工方法、应力状态、成形加工对象的材料性质、生产数量、板材厚度等，此外模具的大小及尺寸精度也是不可忽略的因素。
2、负荷较小或小批量生产时使用低合金工具钢（SKS），负荷较大或大批量生产时使用冷作模具钢（SKD），负荷更大时选用高速工具钢及粉末高速工具钢。
3、适用于耐磨场合的有冷作模具钢、高速工具钢及高合金高速工具钢，适用于耐冲击场合的有8Cr-2Mo系模具钢和基体型高速工具钢。
参考资料
百度百科-冷作模具钢
百度百科-热作模具钢
