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普通鋼鍛1000件就廢,HD 模具鋼能鍛4000件!熱鍛汽車部件模具選對鋼才省心!

普通鋼鍛1000件就廢,HD 模具鋼能鍛4000件!熱鍛汽車部件模具選對鋼才省心!


               普通鋼如H13鋼在這些嚴(yán)苛條件下,硬度、紅硬性(高溫下保持硬度的能力)和抗熱疲勞性能迅速下降,因此很快就會出現(xiàn)磨損、塌陷、龜裂,導(dǎo)致模具失效。


“普通鋼”為什么只能鍛1000件?

這里說的“普通鋼”通常可能指的是5CrNiMo、5CrMnMo或一些低級別的H13鋼。在熱鍛汽車部件(如連桿、曲軸、齒輪毛坯等)的惡劣工況下,它們會快速失效,主要原因如下:

  1. 熱磨損:汽車部件往往批量大、節(jié)拍快,模具型腔與高溫鋼坯(1100°C以上)反復(fù)、高速摩擦。普通鋼的高溫硬度不足,表面材料會被很快磨耗,導(dǎo)致尺寸超差。

  2. 熱疲勞(龜裂):模具表面在“接觸高溫坯料-噴水冷卻”的循環(huán)中,承受巨大的熱應(yīng)力。普通鋼的抗熱疲勞性能有限,很快會產(chǎn)生細(xì)密的網(wǎng)狀裂紋(龜裂),這些裂紋在鍛造中擴(kuò)展,導(dǎo)致表面剝落。

  3. 塑性變形(塌陷):汽車鍛件形狀復(fù)雜,模具上常有突出的筋、角等部位。在巨大的鍛壓力下,如果模具材料的高溫強(qiáng)度不夠,這些部位會因軟化而被壓塌、變形。

  4. 斷裂:模具的薄弱部位可能因韌性不足而發(fā)生脆性斷裂。

核心問題:“普通鋼”的綜合高溫性能(高溫硬度、高溫強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性)無法滿足現(xiàn)代高效、高精度汽車鍛造的要求。

為什么“HD模具鋼”能實(shí)現(xiàn)4倍壽命?

“HD鋼”是國內(nèi)研發(fā)的一類高韌性、高熱穩(wěn)定性熱作模具鋼的統(tǒng)稱(如HD2、HD4等),它是為了解決H13類鋼在苛刻工況下的性能短板而設(shè)計(jì)的。其優(yōu)勢在于:

  1. 更優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和紅硬性

    • HD鋼通過優(yōu)化的合金成分和熱處理工藝,在高溫下能保持更高的硬度。這意味著在同樣的鍛造溫度下,HD鋼模具表面更耐磨,更不易軟化塌陷。這是壽命提升的最關(guān)鍵因素。

  2. 更高的高溫強(qiáng)度

    • 能夠承受更高的鍛壓載荷而不發(fā)生塑性變形,保證了模具復(fù)雜特征的穩(wěn)定性。

  3. 優(yōu)良的韌性與抗熱疲勞性的結(jié)合

    • HD鋼在保持高硬度和強(qiáng)度的同時(shí),具有比普通H13更好的韌性。這使其既能抵抗熱疲勞龜裂的萌生,又能防止裂紋的快速擴(kuò)展,提高了模具的抗開裂能力。

  4. 更精細(xì)的冶金質(zhì)量

    • 優(yōu)質(zhì)的HD鋼通常采用電渣重熔等工藝,鋼材內(nèi)部更純凈、組織更均勻,減少了由夾雜物或成分偏析引起的早期失效點(diǎn)。


              對于熱鍛汽車部件來說,模具需要承受高溫、高壓、反復(fù)沖擊及摩擦磨損等復(fù)雜的工作條件。HD 模具鋼的高溫強(qiáng)韌性、高溫硬度、熱穩(wěn)定性、抗熱疲勞性等均較好,能夠在熱鍛汽車部件時(shí)保持良好的性能,減少模具的斷裂、磨損和熱疲勞龜裂等問題,從而提高模具的使用壽命。例如,在熱鍛 45 號鋼六角螺母時(shí),HD 鋼模具壽命較 H13 翻倍;熱鍛 40Cr 螺絲時(shí),單次使用壽命達(dá) 2 萬件以上。此外,HD 鋼的加工性能也較好,可降低模具的加工成本。


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