浅谈锻造冷作模具钢注意事项

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浅谈锻造冷作模具钢注意事项
特钢在线
2025年02月22日 12:54 山东 1人
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锻造冷作模具钢时需特别注意其高硬度、高耐磨性和抗压强度等性能要求，同时避免因工艺不当导致开裂、组织不均或残余应力等问题。以下是关键注意事项：

1. 原材料选择与预处理

成分与质量：确保钢材化学成分符合标准（如Cr12、Cr12MoV、D2等），避免严重偏析、夹杂或缩孔。

均匀化退火：高合金钢（如高碳高铬钢）需预先均匀化退火，消除枝晶偏析，提高锻造均匀性。

表面检查：去除表面裂纹、折叠等缺陷，防止锻造时缺陷扩大。

2. 加热控制

温度范围：

始锻温度：通常为1050-1100℃（具体依钢种而定），过高易导致过烧或晶粒粗大。

终锻温度：控制在850-900℃，过低会增大变形抗力，引发裂纹。

加热速度：缓慢升温（尤其是大截面坯料），避免热应力开裂；建议分阶段预热（400-600℃预热后再升至锻造温度）。

保温时间：充分均热，但避免长时间高温停留导致脱碳或晶粒过度长大。

3. 锻造工艺要点
变形量控制：总变形量需足够（建议≥70%），以细化晶粒、均匀组织。 避免单次过大变形，多火次锻造时，每火次变形量建议在20-40%。

锻造方法：  - 镦粗与拔长交替进行，减少各向异性。  - 复杂形状模具采用多向锻造，改善流线分布。- 终锻温度：严格控制在规定范围内，终锻后禁止低温强压，以免产生内裂纹。

4. 锻后冷却与热处理冷却方式：  - 高合金钢需缓慢冷却（炉冷、砂冷或灰冷），防止因快速冷却产生应力裂纹。  - 简单形状小件可空冷，但需监控冷却速率。

- **退火处理**： 
- 锻后立即进行球化退火（如790-810℃保温后缓冷），消除应力、降低硬度（至20-25HRC），为后续加工和最终热处理做准备。  - 退火后需检查退火组织（球状珠光体均匀性）。

5. 质量检测与控制
- 无损检测：超声波探伤或渗透检测，排查内部裂纹、夹杂等缺陷。
- 金相分析：检查晶粒度（目标细于5级）、碳化物分布（避免网状或带状偏聚）。
- 硬度测试：退火后硬度需达标，确保后续加工性能。

6. 特殊注意事项
高碳高铬钢（如Cr12系列）：易形成粗大共晶碳化物，需通过反复镦拔改善分布。

模具形状复杂性：
复杂模具分模锻造时，需预留加工余量并合理设计锻造流线。中间热处理：多火次锻造时，中间需进行再结晶退火恢复塑性。

7. 后续加工关联性

机加工前处理：退火不充分会导致加工困难或刀具磨损加剧。
最终热处理：淬火回火工艺需与锻造组织配合，避免因碳化物不均导致变形或开裂。
线切割后处理：进行低温去应力回火（180-200℃），防止加工应力引发裂纹。通过严格控制上述环节，可确保冷作模具钢锻造后的组织均匀性、力学性能及使用寿命，减少后续热处理和使用中的失效风险。