国内采用热挤压模具钢012Al制造热挤压扩孔连线用模具

轴承圈毛坯热挤压-扩孔自动生产线用模具，在热挤重达17.5kg的锻坯时，要经受高温、高压喷水强制冷却和油劈润滑的循环作用，因工作条件恶劣，要求具有高的高温强度、韧性、抗回火稳定性和耐冷热疲劳性能。这种大型热挤压模具国外均用5%Cr系(X40CrMoV51)和3Cr-3Mo系(X32CrMoV33)钢制造。国内使用过的5CrMnMo、3Cr2W8V钢不能满足生产要求，改用3Cr3Mo3W2V(HM1)、5Cr4Mo3SiMnVAl(012Al)及4Cr5MoSiV1(H13)钢制造，可取得满意效果。

    (1) HM1钢

    1)锻造。装炉炉温不大于900℃，加热进度1150～1180℃(加热时间不宜过长，以均匀透烧为准)，始锻温度1050～1080℃，终锻温度不小于850℃，锻后砂冷。锻造对应反复镦拔，使组织致密，改善各向异性，提高综合机械性能。未透烧的模坯在锻造时易产生纵向裂纹。

    2)正火预处理。大模块锻后要进行在1060～1130℃的正火处理，加热时间按1min/mm计算。正火可消除链状碳化物，改善钢的韧性。

    3)球化遇火。在870～880℃加热保温2h，730～740℃等温4～6h，炉冷至500℃出炉。

    4)淬火，回火。500℃(或500℃及800℃)预热，1000～1130℃加热，保温时间按30s/mm计，出炉后油冷，620～650℃×2h回火2次，最终热处理后的硬度为HRC46～51。

5)使用效果。盐炉处理的HM1钢制凹模的寿命为700～2860次；真空炉热处理模具的使用寿命可达1350～4400次。失效形式多为热疲劳断裂。

(2) 012Al钢

012Al(5Cr4Mo3SiMnVAl)钢是一种冷热作模具兼用基体钢，综合性能好，强韧性高、通用性强，适合用作热挤压模具钢、冷镦模具钢、冷冲压模具钢等。

    1)锻造。预热850～900℃，始锻1100～1150℃，终锻850℃，锻造时严禁重锤连续快打，以免出现内裂口锻后应灰冷。

    2)球化退火。870～880℃保温4h，以30℃/h冷却至710～720℃，保温4～6h后，炉冷至500～600℃出炉。对易形成链状或网状碳化物的模坯，应先经正火处理予以消除。

    3)淬火、回火。550、850℃预热两次，1090～1120℃×30s/mm加热保温，油淬冷却至200℃后空冷，在520～630℃及650HC回火两次，每次2h，回火后油冷。

4)使用效果。012Al钢制精冲孔冲头使用寿命可达6200次。扩孔芯棒使用寿命可由过去的200～800次提高到3000多次。

    (3) H13钢

1)锻造。低于800℃装炉，加热温度1100～1160℃，始锻1020～1100℃，终锻不小于850℃，锻后灰冷。

    2)退火。800～840lC保温3～6h，30℃/h炉冷至500℃出炉空冷。

    3)淬火、回火，800℃预热(lmin/mm)，1040～1080℃加热，保温30s/mm,油冷至500～550℃后出油空冷，(58～620℃)保温3h，回火二次，硬度为HRC44～51。

4)使用效果。预冲孔凹横的使用寿命可达2401～4542次，失效臂况为压塌和疲劳裂纹。

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资料来源：无锡市瀚超特殊钢有限公司合金模具钢营业部

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