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
，這對模具的耐熱性能
、熱穩(wěn)定性能、高溫強度
、熱磨損性能等要求非常高
。可以說
，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；
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）
鎢和鈷因為脆性大
，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
，一個鉬抵兩鎢
，而且鉬含量高的模具鋼韌性好，對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度，增加模具鋼的各向同性
；以降低模具在急冷急熱時
，表面和芯部熱脹冷縮時的應(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，高溫強度也差
。
當(dāng)用于溫度極高，合金總量高的高溫合金熱鍛時
，耐熱性能
、高溫強度、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，減少成型時的摩擦系數(shù)
。但是
，氮化時模具要在500℃~570℃的高溫下呆20個小時，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
，強度也隨之降低，無法保證高溫強度
。
而且氮化層是一層堅硬的脆硬層
，心部硬度低
，表面硬度高，在模具受到高壓時
，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
，有時出現(xiàn)零壽命，就是因為心部硬度低
，強度差
，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個方面是互為成就的綜合作用表現(xiàn)
，不是單個的一對一的成就關(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隆⑷コu
，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
，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，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，而且8566的加工性能比鎢鋼好
，模具制作費用大幅降低
，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因為耐熱性能好
，導(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)模具不會被退火掉，硬度不會下降
，紅硬性有保障
，不再出現(xiàn)塌模、開裂這兩大頑疾
，尤其值得強調(diào)
，8433修模后壽命不減，即使模具修到報廢
，背面硬度也不會下降
。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)熱等多項指標(biāo)遠(yuǎn)超競品
，性能屈指可數(shù)
。8433因不出現(xiàn)塌模及開裂
，自動化鍛造效率極高，成本大大下降
，也許模具鋼就是免費的
，現(xiàn)在的法雷奧、華南精鍛、三聯(lián)鍛造等過百家全球500強
、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，因為8433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。
最后請允許我自我介紹一下:
我是模具鋼大王吳德劍
，來自東莞譽輝模具鋼
，譽輝模具鋼，3個世界500強在用
，京瓷連續(xù)7年采購譽輝模具鋼
。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，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
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