模具的特殊机械性能要求

由于模具种类繁多，工作条件千差万别，模具的常规性能和匹配要求也各不相同，某一模具的实际零件与样品在特定条件下测得的数据也不一致。因此，除了测量材料的常规性能外，还需要根据模拟的实际工况测量模具及其服役特性，对模具的特殊性能提出要求，建立正确的模具性能评价体系。

热作模具的硬度、强度和冲击韧性必须在高温下测试。由于热作模具是在一定温度下服役的，所以室温下测得的性能数据在温度升高时会发生变化。业绩的变化趋势和变化率也大相径庭，比如A料虽然在常温下硬度比H料高，但随着温度的升高，硬度下降明显，到了一定温度，硬度值就会比B料低，那么，模具在较高温度下要求高耐磨零件时，就不能选择A料，而带在常温下选择硬度较低的B料，但随着温度的升高，硬度下降缓慢。除了室温和高温下的硬度、强度和韧性之外，热作模具还需要具有一些特殊的性能：

（1）热稳定性。热稳定性表示钢在加热过程中保持金相结构和性能的稳定能力，通常模县钢的热稳定部位用回火4H后硬度降至45HRC时的最高加热温度来表示。这种方法与材料的原始硬度有关。根据有关资料，将钢达到预定强度水平并保温2小时，使硬度降至35HBC（热缎模具的失效硬度）的最佳加热温度作为钢的热稳定性指标。对于因耐热性不足而堆积坍塌的热作模具，可根据热稳定性预测模具的寿命水平。

（2）回火稳定性，回火稳定性是指材料的强度和硬度随回火温度的升高而峰低的程度，也称为耐回火性或耐间接火软化性。通常用钢的回火温度——硬度曲线来表示。硬度下降缓慢表明回火稳定性高或耐回火性高，回火稳定性还与回火过程中的显微组织变化有关。它与钢的热稳定性共同表征钢在高温下的组织稳定性产物和模具在高温

下的变形抗力。

（3）耐热疲劳性和断烈剪切性，耐热疲劳性表示热疲劳裂纹开始前的工作寿命和热疲劳裂纹开始后的扩展速率，热疲劳通常用在20℃至750℃反复加热和冷却时或经过一定次数的循环后裂纹的循环次数来衡量，

确定裂纹长度以确定）抗热疲劳性高的材料不容易产生热疲劳裂纹，或者裂纹产生时，其扩展小而慢，断裂韧性代表裂纹不稳定性扩展的阻力。如果断裂程度较高则不容易发生裂纹失稳扩展。

（4）高温耐磨性和抗氧化性。高温磨损是热作模具的主要失效形式之一。一般情况下，大部分锤锻模和推斥机都是因为磨损而死的。抗热足损是对热作模具使用性能的要求，是各种高温力学性能的综合体现。

实际应用表明，模具材料的抗氧化性对模具及其使用寿命有很大影响。氧化会加剧模具的磨损，导致模具脾脏尺寸超差，就报废了，氧化还会在模具表面造成腐蚀沟槽，成为热疲劳裂纹的起源，加剧模具热疲劳裂纹的萌生和扩展。因此，要求模具具有一定的抗氧化性。