可瑞得主营压铸、热锻和塑胶模具钢,CH热作&CP塑胶系列面向市场销售多年,是行业重要力量。是“中国兵器·北方重工”最重要的模具钢销售窗口。北方重工具备完整工艺链的技术积淀,一流的装备和生产经验,是高等向、超纯净钢的领先者。
热作模具钢是用于高温环境下对金属材料进行成型加工的模具用钢,其核心特点是具备优异的高温力学性能、抗热疲劳性和导热性。以下是其常用领域及特点的详细解析:
一、常用领域
1.压铸模具
应用场景:用于铝合金、镁合金、锌合金等有色金属的高压压铸,如汽车发动机缸体、缸盖、变速箱壳体,以及电子元件壳体等。
典型部件:模仁、模腔、浇口套、顶针、喷嘴等。
工况特点:承受高温(400-800℃)、高压(数十至数百兆帕)及高速金属液的冲刷,需抵抗热疲劳、熔蚀和磨损。
2.热锻模具
应用场景:用于钢铁、铝合金等材料的热锻成型,如汽车轮毂、轴承套圈、齿轮毛坯、刀具坯料等。
典型部件:锻模模膛、冲头、锻模镶块。
工况特点:高温(800-1200℃)下承受高频次冲击载荷,需抵抗变形、开裂及氧化。
3.挤压模具
应用场景:用于管材、型材、棒材的热挤压,如铝合金门窗型材、铜合金散热管、不锈钢无缝管等。
典型部件:挤压模芯、模套、挤压杆、阻流块。
工况特点:高温高压下金属塑性流动导致强烈摩擦,需具备高耐磨性和抗粘模性能。
4.热镦锻模具
应用场景:用于螺栓、螺母、铆钉等标准件的热镦成型,如汽车紧固件、五金件。
典型部件:镦锻凹模、凸模。
工况特点:短时间内承受高应力,需兼顾强度、韧性及抗热疲劳开裂能力。
5.其他高温成型模具
热剪切模具:用于高温下金属坯料的剪断(如钢坯热剪)。
玻璃模具:用于玻璃制品的热成型(需耐高温氧化和玻璃液腐蚀)。
二、主要特点
1.优异的高温力学性能
热强性:在高温下保持高硬度(如 50-55HRC)和抗拉强度,抵抗塑性变形(如 1.2344 钢在 600℃时抗拉强度≥1000MPa)。
抗回火稳定性:合金元素(如 Mo、V)抑制高温回火时的软化,确保长期服役中的尺寸稳定性。
2.良好的抗热疲劳性能
模具在反复加热 - 冷却循环中(热震)易产生裂纹,热作模具钢通过细化晶粒、控制碳化物分布及优化合金成分(如 Cr 提高氧化膜致密性),减少热疲劳裂纹萌生。
3.高导热性与抗热磨损
高导热系数(如 H13 钢导热系数约 30W/(m・K))可快速导出成型过程中的热量,降低模具表面温度梯度,减少热应力;
碳化物(如 VC、MoC)提供高耐磨性,抵抗金属液冲刷和粘模。
4.良好的韧性与工艺性
平衡强度与韧性,避免冲击载荷下断裂(如通过控制 P、S 杂质及热处理细化马氏体组织);
具备良好的锻造、切削加工及热处理性能(如可通过氮化、渗碳提升表面硬度)。
5.抗氧化与抗熔蚀性
高 Cr、Si 含量形成致密氧化膜(如 Cr₂O₃),减缓高温氧化;
抵抗有色金属液(如铝、镁)的熔蚀和化学侵蚀(如模具表面形成低熔点合金相导致的粘模)。
三、典型钢种举例
H13 (CH302/CH307)(美国,对应中国 4Cr5MoSiV压铸模、热锻模 综合性能均衡,抗热疲劳性突出
1.2344 (CH302/CH307/CH300)(德国) 高精度压铸模、挤压模 高淬透性、耐磨与高温强度优异
SKD61 (CH302)(日本) 热镦锻模、热剪切模 韧性与耐热性良好,性价比高
四、选型与使用注意
工况匹配:根据温度、载荷类型(冲击 / 静载)、金属材料特性(如铝易粘模、钢需高硬度)选择钢种;
热处理关键:淬火温度(如 H13 钢 1020-1050℃)和回火次数(多次回火消除应力)直接影响性能;
表面处理:氮化、PVD 涂层可提升表面硬度和抗粘模性,延长模具寿命。
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