熱作模具鋼

熱作模具鋼包括錘鍛模、熱擠壓模和壓鑄模三類。如前所述，熱作模具工作條件的主要特點是與熱態金屬相接觸、這是與冷作模具工作條件的主要區別。因此會帶來以下兩方面的問題：

（1）模腔表層金屬受熱。通常錘鍛模工作時，其模腔表面溫度可達300～400℃以上熱擠壓模可達500一800℃以上；壓鑄模模腔溫度與壓鑄材料種類及澆注溫度有關。如壓鑄黑色金屬時模腔溫度可達1000℃以上。這樣高的使用溫度會使模腔表面硬度和強度顯著降低，在使用中易發生打垛。為此，對熱模具鋼的基本使用性能要求是熱塑變抗力高，包括高溫硬度和高溫強度、高的熱塑變抗力，實際上反映了鋼的高回火穩定性。由此便可以找到熱模具鋼合金化的一種途徑，即加入Cr、W、Si等合金元素可以提高鋼的回火穩定性。

（2）模腔表層金屬產生熱疲勞（龜裂）。熱模的工作特點是具有間歇性，每次使熱態金屬成形后都要用水、油、空氣等介質冷卻模腔的表面。因此，熱模的工作狀態是反復受熱和冷卻，從而使模腔表層金屬產生反復的熱脹冷縮，即反復承受拉壓應力作用，其結果引起模腔表面出現龜裂，稱為熱疲勞現象，由此，對熱模具鋼提出了第二個基本使用性能要求，即具有高的熱疲勞抗力。

一般說來，影響鋼的熱疲勞抗力的因素主要有：

1.鋼的導熱性。鋼的導熱性高，可使模具表層金屬受熱程度降低，從而減小鋼的熱疲勞傾向性。一般認為鋼的導熱性與含碳量有關，含碳量高時導熱性低，所以熱作模具鋼不宜采用高碳鋼。在生產中通常采用中碳鋼（C0.3%5～0.6%）合碳量過低。會導致鋼的硬度和強度下降，也是不利的。

2.鋼的臨界點影響。通常鋼的臨界點（Acl）越高，鋼的熱疲勞傾向性越低。

因此，一般通過加入合金元素Cr、W、Si、引來提高鋼的臨界點。從而提高鋼的熱疲勞抗力。