热作模具钢材的工作条件

　　热作模具包括锤锻模、热挤压模和压铸模三类，如前所述。热作模具钢材工作条件的主要特点是与热态金属相接触、这是与冷作模具工作条件的主要区别。因此会带来以下两方面的问题：

　　（l）模腔表层金属受热。通常锤锻模工作时，其模腔表面温度可达300～400℃以上热挤压模可达500一800℃以上；压铸模模腔温度与压铸材料种类及浇注温度有关。如压铸黑色金属时模腔温度可达1000℃以上。这样高的使用温度会使模腔表面硬度和强度显著降低，在使用中易发生打垛。为此，对热模具钢材的基本使用性能要求是热塑变抗力高，包括高温硬度和高温强度、高的热塑变抗力，实际上反映了钢的高回火稳定性。由此便可以找到热模具钢合金化的*一种途径，即加入Cr、W、Si等合金元素可以提高钢的回火稳定性。

　　（2）模腔表层金属产生热疲劳（龟裂）。热模的工作特点是具有间歇性，每次使热态金属成形后都要用水、油、空气等介质冷却模腔的表面。因此，热模的工作状态是反复受热和冷却，从而使模腔表层金属产生反复的热胀冷缩，即反复承受拉压应力作用，其结果引起模腔表面出现龟裂，称为热疲劳现象，由此，对热模具钢提出了第二个基本使用性能要求，即具有高的热疲劳抗力。一般说来，影响钢的热疲劳抗力的因素主要有：①钢的导热性。钢材的导热性高，可使模具表层金属受热程度降低，从而减小钢的热疲劳倾向性。一般认为钢的导热性与合碳量有关，含碳量高时导热性低，所以热作模具钢不宜采用高碳钢。在生产中通常采用中碳钢（C0.3％5～0.6％）合碳量过低，会导致钢的硬度和强度下降，也是不利的。②钢的临界点影响。通常钢的临界点（Acl）越高，钢的热疲劳倾向性越低。因此，一般通过加入合金元素Cr、W、Si、引来提高钢的临界点。从而提高钢的热疲劳抗。