1.常用新型铸钢及其化学成分

模具常用新型铸钢有ZG4Cr13Ni、ZG4Cr3Mo2WV、ZGMn13、CHD等。常用铸钢的化学成分见表11-2。

表11-2 常用铸钢的化学成分

注：w（S）≤0.03%。

2.新型铸钢的热处理工艺

（1）ZG4Cr13Ni钢 该铸钢模具是采用砂型铸造而成，其热处理工艺规范见表11-3。

表11-3 ZG4Cr13Ni钢模具的热处理工艺规范

（2）ZG4Cr3Mo2WV钢 该钢为陶瓷型精铸锻模用钢，其合金元素的含量虽有所增加，但热硬性得到显著提高，并延长了锻模寿命。

ZG4Cr3Mo2WV钢的预备热处理工艺曲线如图11-1所示，最终热处理工艺（淬火+回火）规范见表11-4。

图11-1 ZG4Cr3Mo2WV钢的铸造后预备热处理工艺曲线

a）球化退火 b）正火+高温回火

表11-4 ZG4Cr3Mo2WV钢的淬火+回火工艺规范

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实例 铸造锻模钢ZG4Cr3Mo2WV制作的汽车前梁锻模的热处理。

ZG4Cr3Mo2WV钢在加热时碳化物稳定，具有较高的热硬性和耐磨性及相当高的断裂韧度和高温冲击值。

1）常规热处理。加热温度为1080℃，油冷，回火温度为700℃，回火后硬度为43HRC。热处理后锻模畸变大，硬度高，加工困难。

2）改进工艺。改用铸态直接进行700℃高温回火，硬度为32HRC，不仅解决了模具畸变问题，而且获得了高的综合性能。

3）模具寿命。该模具采用改进工艺后，使用寿命可达5000件以上，比5CrNiMo钢锻模提高1～3倍。

（3）ZGMn13钢 该钢是一种高耐磨钢，具有高的耐磨性，心部具有较高的韧性，可用于制造冷挤压模、拉深模、压铸模及锻压模等。由于该钢难以切削加工，故多采用铸造成形。

该钢在室温下的硬度为180～230HBW，具有良好的塑性与韧性，受到强烈冲击与大的压力作用以及剧烈摩擦时，表面将发生塑性变形，产生强烈的加工硬化，使表面硬度上升到500～600HBW，耐磨性明显提高。

该钢在1150～950℃下具有良好的塑性与韧性，因此可以热锻或热轧成材。为了改善ZGMn13钢的切削加工性，可在加工前进行600～650℃的长时间回火，使奥氏体析出碳化体并发生索氏体转变。ZGMn13铸钢的一般热处理工艺规范见表11-5。

表11-5 ZGMn13铸钢的一般热处理工艺规范

（4）CHD钢 该钢是新型铸造热锻模具钢，用于热锻模具，可使模具的耐磨性和抗热疲劳性能提高，一般可通过正火进行预备热处理，不用改锻。

1）正火。正火加热温度为1070℃，空冷。

2）淬火与回火。淬火加热温度为1010℃，600℃回火时硬度为41.2HRC，冲击韧度为17J/cm²；450℃回火时硬度为43.6HRC，冲击韧度为20.8J/cm²。

3）应用。选择450℃回火时，在3t模锻锤锻造12马力（1马力=7.35499W）拖拉机半轴法兰盘，模具寿命（5800件）比锻造5CrMnMo钢模具（2500～3000件）提高一倍左右。