为满足高温、耐腐蚀、抗氧化要求而引入奥氏体型耐热钢,其中包括铬镍奥氏体不锈耐热钢,如cr14ni25co2v、4cr14ni14w2mo;高锰奥氏体钢,如5mn15cr8ni5mo3v钢、7mn10cr8nii10i10mo3v钢、7mn15cr15cr2alvmo钢等。目前,这几种奥氏体型耐热钢作为热作模具资料已逐渐得到广泛应用。
使用碳化物和钢结硬质合金。采用硬质合金制作的热作模具可以直接烧结成型,无需机加工、热处理。钢结硬质合金是介于硬质合金与工模钢之间的一种新型模具材料(已在应用冷模钢时介绍),适宜制造热挤压模、热冲孔、热平模等,模具应用寿数大大提高。
由于热作模具的外观在使用中由于合金碳化物和金属间化合物的分出,硬度提高,因此适用于制造杂乱热作模具,因为外表硬度高,耐磨性好,而且模具心部仍坚持原有的组织和高韧性,从而进步了模具使用寿数。
国内研究开发的ph(2cr3mo2nivsi)钢是一种典型的分出硬化热作模具钢。对高热强度要求的热作模具可选用w18cr4v钢,要求承受一定冲击负荷的热加工模具可选择w6mo5cr4v。采用高速钢作为热作模具时,其工作温度可达600~700℃,具有高强度、良好的热硬性,但韧性差。
热锻模钢模的性能、原料优劣、使用合理与否等要素,与模具制造精度、合格率、工时载具、寿数、本钱等因素有关。所以在模具设计与制造过程中,在材料选择方面应综合考虑模具种类(详细应用的场合)、制造批量、制造材料和零件杂乱程度等因素。至于模具本身的资料,则要考虑其力学性能、耐磨、耐热、耐腐蚀、热变形、淬透性、机械加工性、资料价格及供应情况等。
紧跟着、高速、高强度、大吨位机械化、自动化加工成型设备的发展以及热锻模、热挤压模、热镦模、压铸模等杂乱工艺的广泛应用,对模具的强度、冲击韧度、红硬性和耐磨性提出了更高的要求。当前,选择普通热作模具钢和一般的热处理工艺已不能满足生产的需要,特别是冲击韧度差易开裂、红硬性低易陷落,以及高湿时资料耐磨性不高,严重影响了*热成形工艺的进一步发展。因此,对热作模具钢的强韧度和红硬性等的改进和提高,对模具的使用寿数,就显得越来越重要和迫切。
