热作模具主要用于热变形加工和压力铸造的模具。热作模具在工作中承受着很大的冲击力,模腔和高温金属接触后,模具本身温度达300℃~400℃,局部可达500℃~700℃,有的甚至达到1 000℃左右,还要经受反复的加热和冷却。在时冷时热状态下,容易使模具的工作表面产生热疲劳裂纹,另外炽热金属被强制变形时,与模具型腔表面摩擦,模具极易磨损并且硬度降低。
⒈热作模具钢的使用性能要求
⑴锤锻模具
锤锻模具工作时受到很大的压力和冲击载荷作用,而且冲击频率很高,模具型腔表面受到高温金属的不断加热,可使模具升温到300℃~400℃,局部温度达到500℃~600℃。
锤锻模具对模具钢的性能要求是:具有较高硬度和良好的韧性;具有良好的耐磨性和耐冷热疲劳性;由于模具尺寸比较大,应具有很高的淬透性。
⑵热挤压模具
热挤压模具的工作条件比较差,同时承受压缩力和弯曲力,脱模时还承受一定的拉应力,还受到冲击载荷的作用;模具与高热金属接触时间较长,使其受热温度比锤锻模具温度更高。
热挤压模具对模具钢的性能要求是:具有较高的热稳定性,有良好的抗冷热疲劳强度,有较高的耐高温强度和足够的韧性。
⑶压铸模具
压铸模具的失效形式有热疲劳开裂、热磨损和热熔蚀。
压铸模具对模具钢的性能要求是:具有较高的耐热性和良好的高温力学性能;具有优良的耐冷热疲劳性和较高的导热率;具有良好的抗氧化性和耐蚀性;具有较高的淬透性。凹模的硬度为56~60HRC,但要求韧性较高。