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模锻合金钢尤其是模锻高合金钢时锻模寿命很低。例如用5CrNiMo,5CrMnMo钢作锻造不锈钢的模具，寿命只有300～500件。模锻高温合金锻件的锻模，通常在锻造400件后便要反修，而用同样模具锻造普通碳素钢，模具寿命可高达数千件或上万件。锻模寿命大大降低的主要原因如下：（1）锻件材料的变形抗力大 在1000℃时，锻造不锈钢所需的压力，至少是20号钢所需锻造压力的2倍。在一般变形速度下，高温合金的变形抗力比合金结构钢要高出4～7倍。
1 I/ F! \, z5 ], n（2）型槽表面温度高 加热到1150～1200℃的合金钢毛坯，在温度较低（150～200℃）的锻模中成形时，将大量的热传给模具，使型槽表面温度显著升高，一般可达420～570℃。在连续大批量生产过程中，特别是在型槽窄长突起部位，温度升高更多，有时甚至达到650～750℃，不仅超过了模具钢的回火温度，而且比5CrNiMo钢的相变温度（AC1：730℃）还高。
4 K) _8 b$ Y0 [2 u5 i; Z; i, l（3）型槽表面热应力大 为了降低型槽表面温度，在取出锻件后，或用润滑剂冷却，或进行强制冷却，如吹压缩空气或喷水，或两者兼用。因此，模具表面反复急冷急热，形成周期性热应力。当此热应力超过模具钢在该温度下的屈服极限时，由于微区塑性变形的积累，易在局部塑性变形区内产生微小裂纹，随后在交变应力作用下逐步扩展成热裂纹，它多发生在毛坯与型槽剧烈摩擦部位。9 Z4 `. }$ D# t0 n' ?
（4）型槽磨损严重 高合金钢锻造时的流动性差，且易粘模，氧化皮粘附力强且很硬，加之高温强度高，锻造时锻模受到相当大的负荷，因而型槽表面磨损严重，特别是转弯处或突出部分。
* V- a# U" x9 o, \" W% X 由上述可见，锻造高合金钢时，必须选用功率较大的设备，并用特别优质的钢来做模具。锻模最好设计成镶块结构，这样便于更换，并节约模具材料。为使磨损返修后仍有足够的厚度，模块厚度应尽量取大一些。型槽表面可采用渗碳、氮化、镀硬铬、火焰淬火等方法处理，并经过返复研磨，以减少金属流动时的摩擦力。) }' R/ w+ p* U0 I& w9 o! L1 h$ f: s
锻模材料和硬度的选择，主要决定于锻件形状的复杂程度和所用设备的类型。随着模具硬度增加，锻模的磨损减缓，但硬度过高时，因冲击韧性降低容易开裂。锻锤上使用的整体模可用5CrNiMo或5CrMnMo钢制造，硬度一般取HRC36～40，锻件形状复杂的取下限值，特别复杂的可降低至HRC32～35，特别简单的可高至HRC41～45，压力机上使用的锻模，其硬度可提高些，达到HRC41～45，形状简单的可达HRC47～49。
9 i6 i2 \$ p) Y8 h7 Z 最好采用4Cr5MoVSi和4Cr5W2VSi等热模具钢作锤上锻模或镶块，硬度可达HRC47～55。这类钢有较好的综合性能，有一定的高温强度和硬度，兼有较好的冲击韧性和抗热疲劳性能。
$ W9 ]9 ^ \6 |! G3 Z 压力机上用锻模可用3Cr3Mo3VNb（HRC46～50）或3Cr3Mo3W2V（上模取HRC48～52，下模取HRC44～48）来制造，它们具有较高的强韧性，比5CrNiMo钢锻模寿命长2.5～4倍。 |
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发表于 2007-3-29 09:56:51
发表于 2007-4-17 22:30:12
