來源：《合金鋼鍛造》西北工業大學 陳詩蓀 主編.責任編輯 王德康.—***工業出版社，1984. 6

　　近期本科技欄目內容皆摘自此書，內容連載更新

　　在6英寸的平鍛機上加粗三種形狀不同但材料相同的鍛件，凹模材料為4Cr5MoVSi，熱處理硬度HRC44。統計 的結果表明:不同鍛材對鍛模壽命的影響是***不同的。頂鍛不銹鋼(OCrl8Ni9)所用模具的壽命，不到頂鍛低碳鎳鉻鑰合金結構鋼lONi3CrMo*所用模具壽命的1/5，中碳鎳鉻鉑合金結構鋼40CrNiMo的1/3。模鍛不銹鋼用鍛模的壽命比較低，主要原因有以下三點:

　　(1)型槽表面溫度高。加熱到1150-***000C的不銹鋼毛坯，在溫度較低 (150-V2000C)的鍛模中成型時，將大量的熱傳給模具，使型槽表面溫度顯著升高，一般可達420^-5700C。在連續大批量生產過程中，特別在模膛的細長突起部分，溫度升高更多，甚至達到650^-7500C，不僅超過了模具鋼的回火溫度，而且比5CrNiMo鋼的相變溫度(A,1=7300Ct A,3; 7800C)還高;

　　(2)型槽表面熱應力大。為了降低型槽表面溫度，在取出鍛件后，或用潤滑劑冷卻;或進行強制冷卻如吹壓縮空氣或噴水，或兩者兼用之。因此，模具表面在工作時要反復經受升溫和冷卻，形成周期作用的熱應力。模具表面與中心的溫度梯度越大，熱應力也越大 (熱應力a =aE(t,-t,), a是模具鋼的線膨脹系數，E是模具鋼的彈性模量，t:是型槽表面溫度，t,是模塊中心溫度)。當此熱應力超過模具鋼在該溫度下的屈服極***，由于微區塑性變形的積累，易在局部塑性變形區內產生微小的裂紋，隨后在交變應力作用下逐漸擴展成熱裂紋 (一般呈網狀)。熱裂紋是鍛造不銹鋼用鍛模常見失效形式之一，它多發生在型槽與不銹鋼毛坯居1烈擠壓的部位。

　　(3)型槽磨損快。不銹鋼在高溫下的強度高，流動性差，易粘模;氧化皮粘附力大且很堅硬。模鍛不銹鋼時，鍛模受相當大的鍛擊力(鍛模局部可能發生過載)，型槽表面受到較嚴重的高溫磨損。在型槽表面升溫較高或鍛模過載工作條件下，磨損更快更厲害。

　　由以上分析可知，在設計不銹鋼鍛件所用鍛模時，鍛模壽命是需要特別注意的一個問題。

　　鍛模***設計成鑲塊結構，以便于更換，并可使多槽模各個型槽的使用壽命大致保持相等。當采用整體模時，為使鍛模返修后仍有足夠厚度，選用的模塊應在模鍛空間允許范圍內盡量厚一些。型槽和毛邊槽***都經過研磨，以減小模鍛時的摩擦力。研磨后，鍛模的壽命可以延長25%左右。

　　鍛模材料和硬度的選擇，主要決定于鍛件形狀的復雜程度和所用設備的類型 (是錘還是壓力機)。隨著模具硬度增加，鍛模磨損減緩，但硬度過高時容易產生斷裂。生產中使用的錘上整體模常用5CrNiM。或5CrMnMo鋼來制造，其硬度一般取HRC36-v40.鍛件形狀復雜者取偏低值，特別復雜的可低至HRC32-35，鍛件形狀簡單者取偏高值，特別簡單的可高至HRC41-450若用作壓力機鍛模，其硬度可提高些，達到HRC41-V45(對于鍛件形狀復雜者)或HRC47^-49(對于鍛件形狀簡單者)。但須指出，用5CrNiMo或5CrMnMo鋼制作的模具來模鍛不銹鋼，其壽命不長，一般只有300^-500件。

　　4Cr5MoVSi和4Cr5W2VSi等熱模鋼，具有較好的綜合性能，即在保證一定高溫強度和硬度的同時，兼有較好的沖擊韌性和抗熱疲勞性能，比5CrNiMo鋼模具壽命約提高一倍。因此，***是用這類鋼來制作錘上的鍛模或鑲塊，硬度可提高至HRC47-v55。鍛件形狀復雜者取偏低值，反之，取偏高值。

　　對于壓力機用熱鍛模，***是用我國試制成功的熱模鋼3Cr3Mo3VNI (HRC46-50)或3Cr3Mo3W2V (沖頭硬度取HRC48-52，凹模硬度取HRC44-48)來制造。它們具有較高的強韌性，比5CrNiM。熱鍛模鋼的壽命長2.5-4倍。

　　總起來說，對于模鍛不銹鋼用模具鋼的選擇和硬度的確定，除考慮不銹鋼本身的性能外，還應考慮鍛件的形狀和尺寸 (即鍛件形狀的復雜程度)、計劃鍛造的件數、以及鍛造設備是壓力機還是鍛錘等因素的影響。