熱作模具鋼的服役條件是什么？應具備哪些性能？如何選用？
⒈熱作模具鋼的服役條件主要包括：①承受較大的沖擊載荷和擠壓應力；②承受強烈的塑性磨擦與磨損；③承受劇烈不均勻的熱應變與熱應力；④承受高溫氧化；⑤承受高溫腐蝕。
⒉熱作模具鋼應具備哪些性能？
熱作模具鋼應具備的性能主要包括：①高的熱強性與足夠的韌性；②高的熱硬性與高溫耐磨性；③高的抗氧化性和耐高溫腐蝕性；④高的熱疲勞抗力；⑤高的淬透性與導熱性；⑥良好的熱、冷加工性與表面質量。
⒊熱作模具鋼如何選用？
熱作模具鋼在選用時主要考慮模具在服役時的工期作條件，并兼顧考慮材料的工藝性和模具制造成本。依據模具在服役時的工作條件，分析模具工作時所承受的各種應力與載荷，提供模具材料所應具備的力學性能，從而有針對性地選擇某種模具材料來制造成模具。工藝性能的好壞直接影響到模具的制造和模具使用壽命，在選擇材料時需給予足夠的重視。制造模具的成本是要考慮，在保證一定生產率的前提下，盡可能使用低廉的材料。
⑴錘鍛模具鋼的選用：錘鍛模具鋼主要是用來制造錘鍛模。錘鍛模是在高溫下通過沖擊加壓強迫金屬成形的工具。它在服役的過程中受到比較高的單位壓力和沖擊負荷，以及熾熱金屬對鍛模型腔的磨擦作用。錘鍛模的型腔表面經常和1100~1200℃的金屬接觸而被加熱到400~500℃。鍛模的截面一般比較大而型腔形狀復雜，因此錘鍛模具鋼需要在高溫下保持高的強度和良好的沖擊韌性，高的耐磨性及一定的硬度，良好的耐熱疲勞性，高的淬透性，以保證整個鍛模截面得到均勻的力學性能；良好的導熱性以便把鍛模型腔表面熱量盡快傳出去，避免型腔表面溫度過高而降低力學性能；以及良好的工藝性和抗氧化物。這類鋼因要求有一定的硬度，又要求有高的沖擊韌性，故碳元素含量不宜過高，一般在0.45%~0.65%之間。鋼中加Cr元素呆以提高鋼的強度，含量控制在1%左右，能較明顯地提高鋼的沖擊韌性，同時增加鋼的淬透性和回火穩定性。鋼中加入Ni元素能顯著提高鋼的強度和韌性，對于同時含有Cr、Mo元素的鋼，Ni元素能極大地提高鋼的淬透性。鋼中的Mn元素主要用來替代Ni元素，能顯著提高鋼的淬透性，但Mn元素會增加鋼的過熱敏感性并引起回火脆性。加入Si元素能增加鋼的淬透性，提高鋼的強度、回火穩定性和耐熱疲勞性，但Si元素加多（超過1%）時，會增加鋼的回火脆性，降低沖擊韌性。鋼中加入V、Mo元素都能細化晶粒，減少過熱傾向，提高鋼的回火穩定性，Mo元素還能削弱回火脆性。
常用錘鍛模具鋼：
① 5CrNiMo 制造形狀復雜的、沖擊負荷重的、大型及特大型的鍛模（最小邊長≥400mm）
② 5CrMnMo 制造中型鍛模（最小邊長≤300~400mm）
③ 5CrMnSiMoV 替代5CrNiMo制造大型錘鍛模和水壓機鍛模等。
④ 5SiMnMoV 制造大、中型錘鍛模和壓力機鍛模以及平鍛模等。
⑤ 4SiMnMoV 制造大、中型錘鍛模和壓力機鍛模以及較正模等。
⑵熱擠壓模具鋼、熱鐓鍛模具鋼和精鍛模具鋼的選用：熱擠壓模具鋼、熱鐓鍛模具鋼和精鍛模具鋼主要用于制造熱擠壓模、熱鐓鍛模和精鍛模以及鍛壓機、高速錘上的模具。這些模具在服役時長時間與被成形的金屬接觸，承受的溫度高于錘鍛模，尤其是加工黑色金屬和難熔金屬時。這些模具還承受較高的應力。擠壓比高時模具承受的應力更高。這類模具尺寸不大于錘鍛模。其性能要求有高的熱穩定性、比較高的高溫強度、耐熱疲勞性以及高的耐磨性。這類鋼按加入主要元素可分為鉻系、鎢系和鉬系熱模具鋼。鉻系鋼中含有大約5%Cr元素，并加入Mo、W、V、Si元素。因Cr元素含量高，鋼具有較高的淬透性。加入1% Mo元素時，淬透性更高，即使尺寸較大的模具也可空冷淬火淬透。具有高的強度與韌性，并具有較高的抗氧化性，尤其是含Cr、Si元素時抗氧化性更好。另外Cr、Si元素還呆提高鋼的臨界點，有利于提高鋼的抗熱疲勞性能。加入V元素可增強鋼的二次硬化現象，增加鋼的熱穩定性。4Cr5MoSiV鋼與4Cr5W2SiV鋼為其代表鋼種。此類鋼常用于制造鋼及銅合金的熱擠壓模，也可用于制造熱鍛模或鋁及銅合金的壓鑄模。鎢系鋼中因加入大量的W元素，具有高的熱穩定性，含W元素越高，熱穩定性越高，3Cr2W8V為其代表鋼種。鋼中Cr元素在增加鋼的淬透性同時，提高鋼的抗氧化物和抗蝕性。W元素提高鋼的熱穩定性和耐磨性，但W元素不可加多，應控制在8%~10%，以免產生過多的碳化物而使鋼的韌性和抗熱疲勞性降低。同時也控制C元素的含量，過低易使鋼中出現鐵素體而使鋼發軟，過高易削弱鋼的韌性與塑性，C元素應保持在0.30%~0.40%之間。3Cr2W8V鋼除了用于熱擠壓模外，更多地用于輕合金的壓鑄模。鉬系鋼以3Cr3Mo3V與4Cr3Mo3SiV為代表。鋼中加入3%的Mo元素，主要是提高鋼的回火穩定性，改善鋼的高溫強度及硬度，增強耐熱疲勞性能。當熱擠壓模具承受的載荷較輕時可選用低合金鋼制造，如4SiCrV、8Cr3等。
常用的熱擠壓模具鋼、熱鐓鍛模具鋼和精鍛模具鋼：
① 3Cr2W8V 鋼、銅及其合金的熱擠壓模
② 4Cr5MoSiV 銅及其合金、輕金屬及其合金的熱擠壓模與芯棒。
③ 4Cr5W2SiV 銅及其合金、輕金屬及其合金的熱擠壓模與芯棒。
④ 4Cr5MoSiV1 銅及其合金、輕金屬及其合金的熱擠壓模與芯棒。
⑤ 4Cr3Mo3SiV 銅及其合金、輕金屬及其合金的熱擠壓模與芯棒。
⑥ 3Cr3Mo3W2V銅及其合金、輕金屬及其合金的熱擠壓模與芯棒。
⑦ 3Cr3W9V 輕金屬、鋼和銅及其合金的熱擠壓模與芯棒。
⑧ 4Cr5MoWSiV銅及其合金、輕金屬及其合金的熱擠壓模與芯棒。
⑨ 3Cr3Mo3V 銅及其合金、輕金屬及其合金的熱擠壓模與芯棒。
⑶壓鑄模具鋼的選用：壓鑄模具網主要用于制造輕合金和銅合金的壓鑄模，其代表鋼種為3Cr2W8V鋼。當壓鑄低熔點合金如鋅合金，可采用低合金鋼制造模具如30CrMnSi、40Cr、5CrMnMo鋼等。當壓鑄鎂、鋁合金時，可使用3Cr2W8V鋼或含5%Cr熱模具鋼如4Cr5Mo2MnVSi、4Cr3Mo2MnVNbB鋼。
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