宝钢H13电炉锻造模具钢、H13电炉

近年来，随着模具工业的迅速发展，模具钢的发展也极为迅速。由于工业生产技术的发展和不断出现的新材料，模具的工作条件日益苛刻，对模具钢的性能、品质、品种等方面不断地提出了新的要求，为此，世界各国近年来都积极开发了具有各种特性，适应不同性能要求的新型模具钢。在新型模具中又以热作模具为新发展趋势。 

2、 热作模具简单介绍 

热作模具可分为热锻模、热挤压模、压铸模和热冲裁模等，这类模具在工作中既受复杂力的作用、又受到温度变化的影响，其工作条件差、失效形式复杂、性能要求高。随着高效、高速、高强度、大吨位的机械化和自动化加工成形设备的发展以及热锻模、热挤压模、热镦模、压铸模等复杂工艺的广泛应用，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，因此，热作模具钢的选用成为模具设计与制造的重要技术问题之一。 

2.1、热作模具的服役条件 

了解热作模具的服役条件是正确选用模具材料及热处理工艺的前提。热作模具在高温、高压条件下工作，受到强大冲击力及金属流动充满型腔的摩擦力的作用，模腔温度达300～600 ℃，要用液体或气体冷却模具，反复的加热和冷却会使模具表面产生龟裂，同时，模具还受到压应力、拉应力、弯曲应力作用，因此，要求模具能在较高温度下保持强度和韧性，具有良好的热疲劳性、抗氧化性、一定硬度和耐磨性，并具有良好的综合力学性能。 

2.2、热作模具材料失效原因分析 

模具的失效是指模具丧失了正常工作能力，其生产出的产品已成为废品。热作模具使用的环境和条件有其特殊性，对模具材料的性能要求也各不同。这类模具的失效形式可以归纳为4 种。 2.2.1塑性变形 

在模具失效的因素中，材料与热处理是影响使用寿命的主要因素(见表1)，其比例约占70%。选择材料不当或热处理工艺不合理会造成模具工作部位强度偏

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低，从而产生塑性变形。模具材料在很高温度范围内长期工作，致使模具表面受到不同程度的过度回火而被软化，引起强度降低。当模具型腔表面软化到某一硬度值时，就容易产生塑性变形。 

2.2.2热疲劳 

热疲劳是热作模具(特别是压铸模)的主要失效形式之一。工作时，由于模具型腔表面存在较大的温度梯度层和急冷急热作用，使模具表面产生较大的热应力，当温度反复变化时这种热应力也反复变化，加之模具工作时承受机械载荷，当超过疲劳极限的时候，则在模具表面产生网状或放射状的疲劳裂纹。 2.2.3热磨损 

热作模具型腔内的磨损和冷作模具材料的磨损形成因素不同，热作模具的磨损主要以表面疲劳磨损为主。对模具磨损有较大影响的因素是模具材料的成分，模具的温度和硬度。通常对于同样的材料，模具的硬度越低或模具的温度越高，磨损量越大。模具与被加工的红热金属坯料之间的摩擦得不到润滑，被红热的金属坯料氧化，型腔表面层被回火软化，同时氧化又加剧了磨损。 2.2.4断裂 

断裂和开裂失效在热锻模中约占总失效的20%～25%，压铸模中占5%～10%左右。由于断裂往往具有突发性，导致使用寿命低，危害大，所以受到广泛重视和研究。造成模具断裂和开裂的原因很多，除了模具安装和操作不当外，与载荷过大、模具设计、材质以及热处理均有密切的关系。