[科普中國]-鎢系熱作模具鋼

常用熱擠壓模用鋼主要有鉻系模具鋼、鎢系模具鋼、以及鉻鎢系、鉻鎢鉬系熱作模具鋼、基體鋼。鎢系熱作模具鋼的代表鋼種為傳統(tǒng)的3Cr2W8V。由于耐熱疲勞性能較差，在熱擠壓模具中應(yīng)用逐漸減少，但在壓鑄模中應(yīng)用較多。

簡介鎢系熱作模具鋼是歷史上最早使用的熱作模具鋼。這類鋼的含碳量一般在0.3%左右。鎢系鋼中的鎢含量在8%—18%，典型鋼種為3cr2W8vl鉬系鋼中的鉬含量為3%—9%，典型鋼種為4Cr3M03siv；鎢鋼系熱作模具鋼材中的鎢當(dāng)量(w%+2Mo%)一般為8%、18%，典型鋼種有5Cr4W5M02V和3Cr3M03w2V。

另外還添加2%。4%鉻、0.2%—2%釩；有的鋼中還加入3%—5%鈷。這類鋼由于鎢、鉬含量高，在高溫下具有較高的強(qiáng)度、硬度和回火穩(wěn)定性。但是，韌性和抗熱疲勞性能不如鉻系熱作模具鋼.

3Cr2w8v鋼3Cr2w8v鋼是最早使用的鎢系熱作模具鋼。內(nèi)于含鎢高，當(dāng)溫度大于600度時(shí)，其高溫強(qiáng)度要高于鉻系熱作模具鋼。但由于鉻含量低，當(dāng)采用一般的淬火加熱溫度(1050~1100 度)時(shí)期中的M6c型碳化物難以固溶到典氏體中，奧氏體中的鎢濃度小于4%，使鎢不能充分發(fā)揮作用，鋼的高溫強(qiáng)度和抗回火穩(wěn)定性不能得到顯著提高。當(dāng)通過高溫加熱(大于1200 度)后淬火可以顯著提高鋼的高溫強(qiáng)度、高溫硬度及抗回火穩(wěn)定性，但晶粒容易粗化導(dǎo)致鋼的韌性和塑性降低。

應(yīng)用由于以上問題，目前3cr2w8v鋼在世界上已經(jīng)很少使用。對于型腔工作溫度小于600度的模具，往往采用中合金鉻系熱作模具鋼來替代3c慮W8v鋼對于型腔工作溫度高于600 度的模具，常采用鎢鉬系或鉬系熱作模具鋼來制備。

而對于工作溫度較高、條件比較苛刻的熱擠壓模具、壓鑄模具和精鍛模具，世界各國廣泛4Cr4W4C04v2鋼(美國ASTM標(biāo)準(zhǔn)鋼號中的H19)。另外，在鎢鉑系熱作模具鋼中加入一定數(shù)量的鈷，可以顯著改善鋼的高溫強(qiáng)度。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

楊明 - 副教授 - 西南大學(xué)