如何选择温锻模具钢及热处理硬度？

目前，国内外还没有完全适于温锻的模具钢，但可以根据温度范围在冷锻模具钢和热锻模具钢中选择，如表6-37所示。

表6-37 温锻模具钢

在200～400℃范围内温锻时，可以采用与冷锻相同的模具钢，如Cr12MoV以及高速钢W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2、6W6Mo5Cr4V等均能使用。在400℃以上温锻时，由于Cr12MoV在400～500℃以上力学性能急剧下降，故不能采用。热锻模具钢5CrNiMo、3Cr2W8V之类也不适合做温锻模具。由图6-6可见，它们的强度不高，容易回火软化，因而容易引起磨损和局部变形，使零件表面粗糙。但因韧性好，故在700～800℃温锻时，有时采用热锻模具钢作为温锻模具材料，但这时允许单位压力限制在1100MPa以下（当用铬工具钢和高速工具钢时，允许单位压力值为2000MPa）。当单位压力低时，它们往往可得到好的效果。因为温锻模具不像热锻模具那样急热急冷，热裂纹很少产生，所以一般可以采用高速工具钢作为温锻模具钢。

凸模在较高温度温锻时，温度可升至400～430℃。高速钢淬火回火后在室温时的硬度为830HV，如果升至430℃以上，硬度会降低至720HV（见图6-7）。这就是模具在实际生产中会迅速磨损的重要原因。为了使模具在温锻过程中一直保持适当的温度，在开始设计模具时就应把冷却方法作为一项重要因素来考虑。

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图6-6 高速钢和热锻模钢在各种温度下的抗拉强度

图6-7 W18Cr4V高速钢（淬火回火后）的高温硬度曲线

对温锻模具钢的碳化物偏析、热处理工艺等要求，可以参照对冷锻模具钢的要求。

根据近年来国内相关模锻企业的生产实践表明，华中科技大学崔昆院士等研究的由湖北大冶钢铁公司生产的基体钢65Nb热处理硬度为58HRC左右时，作用温锻和温挤模具其效果良好。日本日立金属（株）公司生产的牌号为YXR33（见表6-35）模具钢属于兼用于冷热锻模具的钼系列高速钢，使用硬度为56～58HRC时，可用作温锻模。