熱作模具鋼的特性：3Cr3Mo3W2V代號HM1，1970年代研制的HM1鋼，在熱穩(wěn)定性、抗熱疲勞性等方面均有所提高，該鋼種已納入GB 1299—85的國家標準模具鋼號，它具有良好的抗熱疲勞性能、抗回火穩(wěn)定性能和良好的冶煉、鍛造、熱處理及機械加工工藝性能，是國內(nèi)綜合性能優(yōu)良，宿遷高速鋼模具鋼、符合我國資源條件的**韌性熱作模具新鋼種，宿遷高速鋼模具鋼，在高溫性能方面明顯優(yōu)于H13鋼。熱作模具鋼的應用實例：

      （1）鋁和銅合金壓鑄模、熱擠壓模具等，使用壽命可比3Cr2W8V提高1～4倍。

      （2）適用于高溫、高負荷、急熱急冷條件下的壓力機鍛模、軸承熱鍛凹模，宿遷高速鋼模具鋼、成型滾鍛模。

      （3）**度和高熱強鋼的精密鍛造模。熱作模具鋼具有優(yōu)良的強韌性、較高熱強性、耐磨性、回火穩(wěn)定性、耐冷熱疲勞性能，冷熱加工性能好，工作溫度700℃以上，該鋼通用性強。

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 選擇冷作模具鋼的一種基本方法是：先把除磨損外的其他失效機理全部排除，然后選擇具備適合耐磨損性的工具鋼，以滿足產(chǎn)品生產(chǎn)量的要求。如何對工具鋼的磨損判定？必須從被加工材料類型、被加工材料硬度、被加工材料是否有顆粒存在，這幾個方面判定其抗磨損能力。冷作模具鋼**擁有鋼材性能方面的知識是遠遠不夠的，還必須考慮生產(chǎn)零件的數(shù)量、被加工材料的類型、厚度及其硬度等因素。高生產(chǎn)數(shù)量有時需要不只一副模具才能滿足產(chǎn)量需求，因此，需要高壽命的工具鋼，以達到模具整體經(jīng)濟效益；另外，低產(chǎn)量要求的模具可使用合金工具鋼。

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  熱作模具鋼在工作時承受著很大的沖擊力，模腔和高溫金屬接觸，反復地加熱和冷卻，其使用條件極其惡劣。為了滿足熱作模具的使用要求，熱作模具鋼應具備下列基本特性：

      (1)高的熱穩(wěn)定性。熱穩(wěn)定性是指鋼材在高溫下可長時間保持其常溫力學性能的能力。熱作模具工作時，接觸的是熾熱的金屬，甚至是液態(tài)金屬，所以模具表面溫度很高，一般為400～700℃。這就要求熱作模具鋼在高溫下不發(fā)生熱化，具有高的熱穩(wěn)定性，否則模具就會發(fā)生塑性變形，造成堆塌而失效。

      (2)優(yōu)良的耐熱疲勞性，熱作模具的工作特點是反復受熱受冷，模具一時受熱膨脹，一時又冷卻收縮，形成很大的熱應力，而且這種熱應力是方向相反，交替產(chǎn)生的。在反復熱應力作用下，模具表面會形成網(wǎng)狀裂紋(龜裂)，這種現(xiàn)象稱為熱疲勞，模具因熱疲勞而過早地斷裂，是熱作模具失效的主要原因之一。所以熱作模具鋼必須要有良好的熱疲勞性。

      (3)較高的高溫強度和良好的韌性。熱作模具，尤其是熱鍛模，工作時承受很大的沖擊力，而且沖擊頻率很高，如果模具沒有高的強度和良好的韌性，就容易開裂。

就國內(nèi)外使用的模具鋼材而言，模具鋼密度一般都在7.85左右，通常模具鋼是鍛造件，密度在8000-8400千克/立方米。不同模具鋼材中加入的合金元素比例不一樣，模具鋼密度會有小范圍的差別。

密度是物質(zhì)的特性之一，每種物質(zhì)都有一定的密度，不同物質(zhì)的密度一般是不同。因此我們可以利用密度來鑒別物質(zhì)。所以我們可以根據(jù)密度公式ρ=M/V，計算出任意一種模具鋼的密度。

根據(jù)密度公式：ρ=m/v，也就是說決定模具鋼質(zhì)量和體積的因素決定了模具鋼密度。那么從微觀的角度來講的話，就是分子量和分子間隙共同決定物質(zhì)的密度。體積、大小、質(zhì)量、壓強、壓力和溫度影響物質(zhì)密度，雖然物質(zhì)密度物質(zhì)的本身屬性，它是一定的，但是物質(zhì)有各種狀態(tài)，當物質(zhì)形成態(tài)的轉(zhuǎn)化的時候，密度才會變化。比如水，升溫可導致水的氣化，密度變小，加壓又可以使水蒸氣從新凝結(jié)為液態(tài)水，密度變大。

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 模具鋼是用來制造冷沖模、熱鍛模、壓鑄模等模具的鋼種。模具是機械制造、無線電儀表、電機、電器等工業(yè)部門中制造零件的主要加工工具。模具的質(zhì)量直接影響著壓力加工工藝的質(zhì)量、產(chǎn)品的精度產(chǎn)量和生產(chǎn)成本，而模具的質(zhì)量與使用壽命除了靠合理的結(jié)構(gòu)設計和加工精度外，主要受模具材料和熱處理的影響。模具鋼大致可分為：冷軋模具鋼、熱軋模具鋼和塑料模具鋼三類，用于鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由于各種模具用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼，按其所制造模具的工作條件，應具有高的硬度、強度、耐磨性，足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由于這類用途不同，工作條件復雜，因此對模具用鋼的性能要求也不同。

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 碳化物是絕大多數(shù)模具鋼的必需組分，除可溶于奧氏體的碳化物外，還會有部分不能溶于奧氏體的殘留碳化物。碳化物的尺寸、形態(tài)、分布對模具鋼的使用性能等有十分重要的影響。關(guān)于碳化物的尺寸、形狀和分布是與鋼的冶煉方法、鋼錠的凝固條件以及熱加工變形條件等有關(guān)。過共析鋼的碳化物可能在晶界形成風狀碳化物或是在加工變形中碳化物被拉長而形成帶狀碳化物或者二者兼有，萊氏體模具鋼中，存在一次碳化物和二次碳化物，在熱變形的過程中，網(wǎng)狀的共晶碳化物大多可以破碎，碳化物先沿變形方向延伸，產(chǎn)生帶狀，隨著變形程度的增加，碳化物變得均勻、細小。碳化物的不均勻性對淬火變形、開裂、鋼材的力學性能的影響較大。

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