王先生問，高溫合金葉片熱鍛模用什么模具鋼材好，不開裂，壽命長？現(xiàn)在用H13+氮化，容易開裂，壽命太短，修模太頻繁，嚴(yán)重制約生產(chǎn)效率。介于高溫合金鋼難成型的特性，我推薦高耐熱、高硬度、高韌性的8566模具鋼，以及耐熱鋼8433模具鋼。
王先生的模具是熱鍛高溫合金鋼葉片，現(xiàn)在用H13+氮化處理，模具壽命頂多就1000次左右，就會(huì)出現(xiàn)塌模和開裂的問題，主要問題是R角的熱疲勞龜裂，模具型腔磨損，也有零壽命的情況，也有一劈兩半式的開裂，目前跟模具廠約定，生產(chǎn)600件產(chǎn)品就給一套模具的費(fèi)用。想問一下熱鍛高溫合金鋼用什么模具鋼耐用？
鈦合金和高溫合金，它們都是高合金的材料，產(chǎn)品加熱溫度高達(dá)1100℃，合金總量又高，韌性好，材料很綿，很難成型，需要的成型力量很大，這對(duì)模具的耐熱性能、熱穩(wěn)定性能、高溫強(qiáng)度、熱磨損性能等要求非常高?？梢哉f，鈦合金和高溫合金是目前最難鍛造的材料之一。
提高提高模具鋼耐熱性能的方法一般有3個(gè)；
1）增加合金含量，特別是提高鉬Mo、鎢W、鈷Co含量，降低鉻含量，以增加高溫穩(wěn)定性（高溫合金鋼就是通過提高合金總量，來提高耐熱性能的）
鎢和鈷因?yàn)榇嘈源?，且成本高，需要韌性的熱作模具鋼一般不添加，主要以鉬代替鎢，一個(gè)鉬抵兩鎢，而且鉬含量高的模具鋼韌性好，對(duì)提高模具鋼的熱疲勞性能、降低開裂有好處。所以，性能好的熱作模具鋼都以高鉬為主。但添加鉬Mo含量需要很高的技術(shù)，很多煉鋼廠做不到，鉬Mo含量高了容易脫碳。
鉻Cr含量一般超過3.0%，對(duì)模具鋼的耐熱性能就有傷害了，但為了保證淬透性，低端的熱作模具鋼，鉻含量一般是5.0%。高端的熱作模具鋼以高鉬低鉻Cr為大方向。
2）提高純凈度，特別是降低硫S元素，以增加晶界強(qiáng)度，硫化物一般就聚焦在晶界表面，在高溫下是最早出現(xiàn)熔化的，因此要嚴(yán)格控制，而且還容易出現(xiàn)熱脆現(xiàn)象。
3）通過六面鍛造，三鍛三拔來提高模具鋼的強(qiáng)度，增加模具鋼的各向同性；以降低模具在急冷急熱時(shí)，表面和芯部熱脹冷縮時(shí)的應(yīng)力不一致性，減緩模具開裂。
H13是一款4Cr5MoSiV1的鉻系熱作模具鋼，耐熱合金鉬含量低1.0~1.3%，鉻含量高5.0%，耐熱性能差；碳C含量0.38%，硬度HRC50，低碳低硬度，熱磨損性能差，高溫強(qiáng)度也差。
當(dāng)用于溫度極高，合金總量高的高溫合金熱鍛時(shí)，耐熱性能、高溫強(qiáng)度、熱磨損性能、都顯得非常差，所以容易塌模，容易開裂。
氮化雖然可以提高模具的表面硬度和光潔度，以提高模具的耐磨性，減少成型時(shí)的摩擦系數(shù)。但是，氮化時(shí)模具要在500℃~570℃的高溫下呆20個(gè)小時(shí)，而H13的回火溫度才520℃，這氮化工藝相當(dāng)于是H13的退火工藝，因此，經(jīng)過氮化的H13模具鋼，心部硬度降低，強(qiáng)度也隨之降低，無法保證高溫強(qiáng)度。
而且氮化層是一層堅(jiān)硬的脆硬層，心部硬度低，表面硬度高，在模具受到高壓時(shí)，加速了表面開裂，因此，你在使用過程中，經(jīng)過氮化后的H13容易開裂，有時(shí)出現(xiàn)零壽命，就是因?yàn)樾牟坑捕鹊停瑥?qiáng)度差，表面硬而脆，出現(xiàn)裂紋后，導(dǎo)致一劈兩半式的開裂。
因此，要提高模具鋼的耐熱性能、熱穩(wěn)定性能、高溫強(qiáng)度、增加合金是關(guān)鍵，特別是增加耐熱合金鉬含量，并降低鉻含量；提高冶煉質(zhì)量，提高純凈度，降低有害雜質(zhì)含量，保證鋼材基體的連續(xù)性，以保證模具鋼的韌性；增加鍛造比，提高組織均勻性，讓各向同性是有力保證。成就模具鋼性能的因素是合金成分、內(nèi)部結(jié)果、冶煉質(zhì)量、組織狀態(tài)、熱處理工藝，這5個(gè)方面是互為成就的綜合作用表現(xiàn)，不是單個(gè)的一對(duì)一的成就關(guān)系。
介于鈦合金和高溫合金的特殊性能，高溫的惡劣工況，難成型，模具受力大的特性，模具鋼得選擇耐熱及熱穩(wěn)定性能好，高溫強(qiáng)度高，硬度高，韌性好，熱磨損性能好，抗熱疲勞性能好的模具鋼。在此優(yōu)先推薦高耐熱、高硬度、高韌性的8566模具鋼，其次推薦耐熱鋼8433。
8566是譽(yù)輝模具鋼的專有產(chǎn)品，現(xiàn)在已經(jīng)是全網(wǎng)同行都在抄的四抄模具鋼，不僅有四抄8566，還有影子8566，性能好的模具鋼才值得同行兄弟們?nèi)ツ７?、去抄襲，這也側(cè)面反映了8566模具鋼的好，且有銷量。8566的耐熱性能跟高速鋼SKH51一樣的耐燒，硬度HRC58-60，韌性是SKH51的4倍，8566模具鋼把高耐熱、高硬度、高韌性三者柔和得恰到好處，其它模具鋼做不到。
當(dāng)用于高溫合金、不銹鋼熱鍛等這些溫度極高的產(chǎn)品熱鍛時(shí)，它的高耐熱、高硬度、高韌性、高導(dǎo)熱性能，可以讓不塌模、不開裂、耐磨損，壽命長。
就像張先生說的，紅沖304不銹鋼，8566給五星好評(píng)，產(chǎn)品光潔度很好，成品后，跟管子做的一樣。
就算是熱鍛不銹鋼六角螺母，需要極高熱磨損性能的惡劣工況，8566模具鋼也能勝任。馬先生熱鍛304不銹鋼螺母，模具對(duì)耐熱性能，熱磨損性能要求極高，其它模具鋼容易被磨損，導(dǎo)致產(chǎn)品起劃痕，用硬質(zhì)合金鎢鋼，加工困難、成本高，開裂風(fēng)險(xiǎn)高，但用高耐熱、高硬度、高韌性的8566模具鋼，可以打1萬產(chǎn)品，壽命跟硬質(zhì)合金鎢鋼相當(dāng)，成本降低70%，還減少了開裂風(fēng)險(xiǎn)，而且8566的加工性能比鎢鋼好，模具制作費(fèi)用大幅降低，這是一舉多得的好處。
8566是一款高合金、高耐熱、高硬度、高韌性、導(dǎo)熱系數(shù)高的熱作模具鋼，用于熱鍛模具，目前沒有比它更好的模具鋼。而且在高溫合金的葉片熱鍛方面，已經(jīng)有成功案例，只是對(duì)方是軍品保密企業(yè)，我不方便透露，因此，你的葉片熱鍛模具，H13+氮化，幾百模次就開裂的，還有零壽命的，我強(qiáng)烈推薦你用8566模具鋼，且不用氮化。
而且降面后，壽命不減，一套模具可以多次降面使用，模具總數(shù)多。8566因?yàn)槟蜔嵝阅芎?，?dǎo)熱系數(shù)高，模具散熱快，只在模具型腔表面有疲勞，降面后壽命跟新模一樣。
第二款推薦耐熱鋼8433，8433模具鋼的耐熱及穩(wěn)定性是H13的2-3倍，硬度HRC50-54；在壽命期內(nèi)模具不會(huì)被退火掉，硬度不會(huì)下降，紅硬性有保障，不再出現(xiàn)塌模、開裂這兩大頑疾，尤其值得強(qiáng)調(diào)，8433修模后壽命不減，即使模具修到報(bào)廢，背面硬度也不會(huì)下降。客戶熱鍛45鋼的深坑產(chǎn)品，降面4次，模具壽命不減，每次都在1萬模次。
8433是譽(yù)輝模具鋼專有的一款高鉬低鉻的耐熱鋼，它在高耐熱、抗疲勞、高導(dǎo)熱等多項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)超競(jìng)品，性能屈指可數(shù)。8433因不出現(xiàn)塌模及開裂，自動(dòng)化鍛造效率極高，成本大大下降，也許模具鋼就是免費(fèi)的，現(xiàn)在的法雷奧、華南精鍛、三聯(lián)鍛造等過百家全球500強(qiáng)、上市公司、大中型汽配廠都在用。熱鍛模具遇塌模和開裂，用8433模具鋼，比吃紅燒肉還香。
幸先生熱鍛42CrMo法蘭盤產(chǎn)品，H13打3000產(chǎn)品就會(huì)塌模，口部開裂，但用耐熱鋼8433，壽命1萬打底，相當(dāng)于模具壽命是H13的3倍。
你的葉片熱鍛模具，現(xiàn)在用H13模具鋼，容易磨損、容易開裂的，氮化后效果也不明顯的，還有零壽命的，用耐熱鋼8433改善模具開裂，提高壽命是可以的，且不需要氮化，因?yàn)?433的高鉬低鉻的耐熱鋼，8433模具鋼的耐熱及穩(wěn)定性是H13的2-3倍，硬度HRC50-54，耐熱性能更好，硬度更高，高溫強(qiáng)度更好。
而且8566和8433都是采用臨界氣體電渣爐冶煉，純凈度高，5大有害雜質(zhì)含量少；采用4500噸設(shè)備六面鍛造、三鍛三拔，組織均勻，且各向同性好，冶煉質(zhì)量好；鍛后還做了4天5夜的預(yù)熱處理工藝，目的是細(xì)化晶粒并提高模具鋼切削加工性能，為淬火工藝做組織準(zhǔn)備；性能有保障，這是低價(jià)模具鋼想不到，也做不到的。
關(guān)于高溫合金葉片熱鍛模具需要的性能，你模具的失效分析，改善方法，你參考一下。關(guān)于8566和耐熱鋼8433的性能介紹，應(yīng)用案例，你也參考一下，希望對(duì)你的葉片選材有借鑒意義和幫助。熱鍛模具遇塌模和開裂，用8433模具鋼，比吃紅燒肉還香。
最后請(qǐng)?jiān)试S我自我介紹一下:
我是模具鋼大王吳德劍，來自東莞譽(yù)輝模具鋼，譽(yù)輝模具鋼，3個(gè)世界500強(qiáng)在用，京瓷連續(xù)7年采購譽(yù)輝模具鋼。我已經(jīng)解決了4000多家企業(yè)，在模具選材、制作和使用方面的疑難雜癥，如果你在選擇模具鋼材時(shí)，有拿不定主意的，或者是現(xiàn)在用的模具鋼，模具使用壽命短的，你不知道用哪款材料的，歡迎你來找我，相信在這方面，我是能夠做你參謀長，并且能夠讓你少交學(xué)費(fèi)。吳德劍模具鋼，用戶的參謀長，用過的都買賬！
