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在使用油壓機進行20號鋼閥體的多向鍛造過程中,模具采用了5CrNiMo作為基材,并在模具型腔進行了鎢堆焊。然而,在鍛造了大約20個產品后,模具在零件的拐角處出現了塌陷變形,導致產品不合格,生產無法繼續。
5CrNiMo是一款價格相對較低且易于堆焊的熱作模具鋼。在熱鍛模具中,以5CrNiMo為基材,并在模具型腔進行鎢堆焊,旨在實現模具整體韌性的提升,防止開裂,并增強型腔的耐熱和抗熱磨損能力。這種組合既保證了模具的韌性,又具有良好的耐熱性,是熱鍛模具的理想狀態之一,同時也降低了成本。
這種堆焊的熱鍛模具主要適用于瞬間受力極大的錘鍛模,以防止模具整體開裂,或者用于尺寸超大的大型熱鍛模具,出于成本考慮,選擇價格較低的5CrNiMo作為模具材料。對于大型熱鍛模具,尺寸精度要求不高,只需在關鍵部位進行堆焊以保證尺寸即可。
但在多向鍛造中,模具受力雖然不大,但保溫時間較長,這對模具鋼材的抗高溫軟化性能提出了極高的要求。如果模具鋼材的抗高溫軟化性能不足,模具整體會迅速軟化,導致塌模變形失效。
5CrNiMo的抗高溫軟化性能較差,當用于多向鍛造模具時,模具硬度會急劇下降,整體軟化,從而引發塌?,F象。這就像是在不堅實的地基上鋪設水泥路面,即使路面本身結實,也會因為地基不牢而塌陷。這個簡單的道理在模具應用中同樣適用,但出于成本考慮,有時我們可能會忽視這一點。
對于多向鍛造模具,應優先考慮模具鋼材的抗高溫軟化性能。在此基礎上,還需要選擇硬度高、韌性好的模具鋼,如3Cr2W8V、HM1、HM3、1.8433、GR、8566、W360、YXR33等,這些模具鋼具有高硬度和高耐熱性,更適合用于多向鍛造模具。