本篇文章给大家谈谈蓬莱热锻模具钢，以及蓬莱模具厂对应的知识点，希望对各位有所帮助。

HM1和HM3是什么材料

HM1和HM3是两款新型的模具钢材料，HM1（3Cr3Mo3W2V）模具钢其冷加工、热加工性能良好，淬火温度范围较宽，具有较高的热强性、热疲劳性能，良好的耐磨性和耐回火性等特点，是综合性能优良的高强韧性热作模具钢。HM1钢适合制造镦锻、压力机锻造、挤压等热作模具，模具使用寿命较高，是目前国内研制的工艺性能好，使用面广，具有较广应用前景的新钢种之一。

HM3（3Cr3Mo3VNb）模具钢是参照国外H10钢和3Cr3Mo系热作模具钢，结合我国资源情况研制而成的新型高强韧性热锻模具钢。HM3模具钢其特点是在碳含量较低的情况下加入微量元素Nb，使钢具有更高的耐回火性、热强性，有明显的回火二次硬化效果。HM3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。

热锻模具钢的热处理

高热稳定性热锻模具钢5Cr2NiMoVSi的热处理

来源:数控机床网 时间:2008-6-3 16:01:46

国际模具网

摘要：5Cr2NiMoVSi钢是近年来我国研制出的高热稳定性热锻模具钢。虽然尚未纳入GB/T1299-2000《合金工具钢》**标准，但已在实际生产中应用多年，效果亦很好。是值得试用推广的热锻模具新钢种。

关键词：5Cr2NiMoVSi钢；高热稳定性；高韧性；高寿命

5Cr2NiMoVSi钢是在5CrNiMo和4Cr5MoSiV(H11)钢的基础上研制的新钢种。强度高于5CrNiMo钢而稍低于4Cr5MoSiV(H11)钢；冲击韧度高于5CrNiMo钢和4Cr5MoSiv(H11)钢；淬透性接近5CrNiMo钢。加热时奥氏体晶粒长大倾向小，热处理温度范围较宽，有利于大尺寸模块长时间加热保温。特别是，钢的热稳定性高于5CrNiMo钢，接近于4Cr5MoSiv(H11)钢。因此特别适合于与锻件接触时间较长因而模具工作面温升较高的压力机锻模，和模锻锤锻模。

虽然5Cr2NiMoVSi钢未纳入GBT1299-2000《合金工具钢》**标准，但已在实际生产中应用多年，效果亦好。是值得试用推广的热锻模具新钢种。

1 5Cr2NiMoVSi钢的成份与性能

1.1 5Cr2NiMoVSi钢的化学成分

1.2 5Cr2NiMoVSi钢的物理性能

热导率λ(室温)·W/(m·k)：33.5。

比热容Cp(室温)·J/(Kg·k)：501.6。

2 5Cr2NiMoVSi钢的热加工与锻造

热加工锻造是模具制造工艺过程中的重要工序，模具锻造质量的优劣，直接影响到模具热处理质量的优劣，关系到模具的使用寿命。锻造的目的不仅是为了将坯料锻造成所需要的形状，更重要的是可以改善和提高模具的性能，保证模具的使用寿命。

模具钢经合理锻造后，有如下效果：

A.使块状、网状、带状碳化物破碎，分布均匀。

B.改变模具中流线的方向，使流线合理分布。

C.改善模具中的气孔，疏松，提高钢的比重和致密度。

3 5Cr2NiMoVSi钢的热处理工艺

3.1 预先热处理

5Cr2NiMoVSi钢等温退火后的组织为粒状珠光体+极少量未溶碳化物(合金渗碳体.M23C6和少量M6C、Mc，总含量为6.79％)硬度为220-230HBW。

3.2 淬火工艺规范

5Cr2NiMoVSi钢的淬火温度范围较宽，可在960-1010℃范围内选择。在此温度范围内加热，钢的奥氏体晶粒度在9-10级之间，温度升到1060℃时，奥氏体晶粒开始急剧长大。

5Cr2NiMoVSi钢的淬火加热和冷却工艺，是影响模具变形和开裂，获得理想淬火组织和理想力学性能的关键。由于锤锻模具尺寸较大，在冷却过程中产生的热应力及组织应力也很大，因此，锤锻模淬火冷却前要进行适当的预冷。一般应预冷至钢的，AC3温度附近，既880℃左右。预冷的方式：一是模具随炉预冷，均温后出炉淬火冷却；二是出炉在空气中预冷，小模块(≤250mm)的预冷时间3-5min，大模块(≥300mm)约5-8min。然后放入30-80℃的油中冷却。为了冷却均匀，更好进行搅拌冷却。锻模一般冷至约150-200℃时就应从油槽中取出，并立即回火。这时既可根据经验确定：模具提出油面时冒青烟而不再着火；也可以使用红外测温仪确定。锻模在油中淬火冷却的时间请参照表4。

5Cr2NiMoVSi钢在960-1010℃温度范围内淬火后的组织为板条马氏体+孪晶马氏体及少量残余奥氏体。淬火后硬度为54-61HRC。

3.3 回火工艺规范

5Cr2NiMoVSi钢具有较好的回火抗力，经550℃回火后仍能保持高硬度(51-53HRC)。经600℃回火后，硬度为47-48HRC，650℃回火后下降为42-44HRC。而5CrNiMo钢经650℃回火后硬度不足30HRC。可见5Cr2NiMoVSi钢的热稳定性比5CrNiMo钢高出150℃左右。在450-550℃范围内回火时，从基体中析出M2C和VC等碳化物，具有较高的弥散度，产生二次硬化效应。

由于大、中、小型模具的硬度要求不同，截面尺寸(主要是高度H)也不同，因此推荐的回火温度范围也较宽(请参照表5)。

一般情况下，由于模具淬火应力很大，如果回火时加热速度过快，会产生新的应力，也常会使模具的变形或开裂的可能性增大，所以在回火加热时，应采用等温预热分段加热回火形式。预热温度不应高于350℃，高于350℃时，模具心部的残余奥氏体将向上贝氏体转变，不仅会降低模具的强度，而且会显著降低模具的冲击韧性。因此等温预热的温度一般取280℃左右，此温度下，残余奥氏体将向下贝氏体转变。由于下贝氏体具有高的强韧性和冲击韧性，因而获得下贝氏体组织是有利于提高模具的使用寿命。

由于5Cr2NiMoVSi钢含有0.80-1.20％的Mo，因此对第二类回火脆性并不敏感，所以回火后的冷却可采用空冷。虽然慢冷对钢的冲击韧性略有降低，但**值仍然满足技术条件要求。

在生产条件下，常常采用一次回火。但由于回火不足(特别是大、中型模块)，在生产中经常发生采用一次回火(加上回火时问短)后，模具极易产生开裂，有的甚至在未使用的情况下产生开裂。因此，在**次回火后，应当再进行第二次回火，将模具的内应力降至更低。

第二次回火必须在**次回火后模具冷却至室温，使残余奥氏体充分转变后才能进行。第二次回火温度应低于**次回火温度约10℃左右。

4 5Cr2NiMoVSi钢热处理后的力学性能

5Cr2NiMoVSi钢经960-1010℃加热淬火，600-680℃加热回火后，可获得较高的综合力学性能。

4.1 5Cr2NiMoVSi钢985℃淬火后的力学性能。

4.2 5Cr2NiMoVSi钢的高温强度

5Cr2NiMoVSi钢在500℃以下试验时，高温强度与5CrNiMo钢相近，当试验温度高于600℃时，5Cr2NiMoVSi钢的高温强度比5CrNiMo钢高出一倍以上。这与5CrNiMo钢中的M3C碳化物在高温下易聚集长大有关。

4.3 5Cr2NiMoVSi钢高温冲击韧度

500-550℃是模具工作面的工作温度范围，在此温度下，5CrNiMo钢的冲击韧度处于谷值，而5Cr2NiMoVSi钢的冲击韧度仅有少许下降，比5CrNiMo钢高出一倍。

5 5Cr2NiMoVSi钢在汽车前轴锻模中的应用

东风EQ140型汽车前轴锻模的尺寸为1825×395×300mm，热处理后的硬度要求为37-41HRC。锻模在工作中所受的冲击力比较小，但与锻件接触的时间长。模具表面的工作温度较高。因此要求模具有高的高温强度、耐磨性、抗回火稳定性及耐热疲劳性。

原前轴模在采用5CrNiMo钢制造时，由于热稳定性及强度低，不能满足压力机模具对性能的要求，使用中常因热磨损和热裂严重而失效，使用寿命一般为5500-6000件。在改用5Cr2NiMoVSi钢制造后，使用寿命显著提高。

按上述热处理工艺生产的5Cr2NiMoVSi钢制前轴锻模的使用寿命达到了9000件左右，比5CrNiMo钢提高了50％左右，效果比较明显。

6 结语

(1)5Cr2NiMoVSi钢经960-1010℃加热淬火，600-680℃加热回火后，可获得较高的综合力学性能。

(2)5Cr2NiMoVSi钢具有较高的热稳定性，比5CrNiMo钢高150℃以上。

(3)5Cr2NiMoVSi钢锻模的使用寿命比5CrNiMo钢锻模提高50％以上。

(4)5Cr2NiMoVSi钢是值得试用推广的热锻模具新钢种。

(5)45Cr2NiMoVSi钢的化学成分除C和Si比5Cr2NiMoVSi钢略低外，其它化学成分基本一致，因此可参照上述工艺进行热处理。

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热锻用什么材质的模具钢不开裂

2Cr3Mo2NiVSi（PM）钢是析出硬化型热作模具钢，特点是制作的模具在淬火和低温回火后进行机械加工，此时模具硬度为40HRC上下，加工后使用，在使用中产生二次硬化，硬度可达48HRC上下，而心部组织未发生转变，这样模具同时具有表层所需的高温强度和心部的韧性。另外，机械加工前进行热处理，避免了热处理造成的畸变和表面氧化脱碳。主要用于500～600℃温度范围内的热锻模具。

4Cr3Mo2NiVNbB（HD）钢是专门为适用于热挤压黑色金属和铜合金模具（工作温度达700℃左右）的新型热作模具钢。4Cr3Mo2NiVNbB钢随回火温度的升高，其硬度值比相应的3Cr2W8V钢的硬度值高出越多。在相同的硬度条件下，其断裂韧度KIC比3Cr2W8V钢高50%，在700℃下的高温短时抗拉强度高出70%，冷热疲劳抗力高出一倍，热磨损性能比3Cr2W8V钢高50%。

热锻模具钢需具备哪些基本特性

HMAX系列热锻模具钢具备具备以下特点：1.红硬高、2.韧性好、3.抗冷热疲劳强、4.热导率性能高、5.淬透性强、6.机械强度高等特点。

HMAX-3新型高红硬性高强韧高耐磨模具

HMAX-3模具钢是HMAX模具钢系列之一，基体纯净、 组织均匀、是一种高性能的铬-钼-钒合金钢材，具有良好的抗热裂纹、开裂、热磨损和塑性变形能力。具有以下特点：在各个方向上都有优异的韧性和延展性、好的抗回火性能、良好的高温强度、优异的淬透性、热处理、表面涂覆后良好的尺寸稳。

由于该产品增强了抵抗模具主要失效机理(如热龟裂、热裂纹、热磨损及塑性变形)的能力，因此能显著提高模具寿命并获得更佳的经济效益。适用于高要求的压铸、热锻和热挤压行业。

适用于较严苛条件下压铸（如发动机的缸盖、 缸体、 变速箱壳体、 活塞等） ； 有高抛光要求， 耐磨性要求及模次要求更高的塑胶模具； 耐磨性及抗开裂性要求更高的热挤压模具（如7系列铝合金）

HMAX系列热锻模具钢之一HMAX-4模具钢种的各项综合性能良好，适用于制作受热温度较高，使用条件要求苛刻的铜合金压铸、热锻、热挤压、热剪切、热轧辊模热作模具。汽车变速箱同步器铜锥环压铸模、铜弯管接头压铸模、1/2铜闸阀体压铸模、1铜闸阀体壳压铸模、铜管热挤压模、轴承套圈热挤压模、液锻活塞模等模具比3CR2W8V模次提高3-6倍。

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