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ER8模具钢成分|ER8模具钢硬度

ER8钢是一种空冷硬化型热作模具钢，其化学成分与Y4钢相似，但不含Nb。因此，其热强度和热稳定性不如Y4钢，但优于Y10钢。ER8钢中铬含量比Y10钢低，用B来补偿铬含量降低对淬透性和高温强度的影响。ER8钢具有良好的抗热疲劳性能和抗氧化性能。目前，ER8钢在铜、铝合金压铸模及各种锻造模中使用，效果良好。

热作模具钢包括锤锻模具、热挤压模具、压铸模具三大类。如前所述，热作模具的工作状态的主要特点是与热金属接触，这是与冷作模具的工作状态的主要区别。因此，会带来以下两个问题：

热作模具钢

（1）模具型腔表面金属受热。通常锤锻模具在工作时，模具型腔表面温度可达300~400℃以上，热挤压模具可达500~800℃以上；压铸模具型腔温度与压铸材料种类、浇注温度有关，如压铸黑色金属的模具型腔温度可达1000℃以上。适用温度将使模具型腔表面硬度和强度明显降低，使用过程中易堆积。为此，对热模具钢的基本性能要求是高的抗热塑性变形能力，包括高温硬度和高温强度，而高的抗热塑性变形能力实际上体现的是钢的高回火稳定性。由此，我们可以找到热模具钢合金化的第一途径，即加入Cr、W、Si等合金元素，提高钢的回火稳定性。

（2）模具型腔表面金属产生热疲劳（裂纹）。热模具的工作特点是具有间歇性，在每次热金属成形过程结束后，都要用水、油、空气等介质对模具型腔表面进行冷却。因此热模具的工作状态是反复加热和冷却，使模具型腔表面金属产生反复的热胀冷缩，也就是反复受到拉、压应力的作用，结果模具型腔表面出现裂纹，这种现象就叫做热疲劳。因此对热作模具钢提出了第二个基本性能要求，即具有较高的抗热疲劳性能。一般来说，影响钢的抗热疲劳性能的因素主要有：1、钢的热导率。钢的热导率高，但模具表面金属受热程度降低，从而降低了钢的热疲劳倾向。一般认为，含碳量高时，钢的热导率就低，因此热作模具钢不宜采用高碳钢。省内通常采用中碳钢（C0.3%5~0.6%）。含碳量过低，钢的硬度和强度会下降，也是不利的。2、钢的临界点的影响。一般钢的临界点（Acl）越高，钢的热疲劳倾向就越低。因此，一般通过添加Cr、W、Si等合金元素来提高钢的临界点，从而提高钢的抗疲劳性能。

常用热作模具钢

1、锤锻模具用钢一般来说，锤锻模具用钢存在两个突出的问题，一是工作室受到冲击和复合作用，因此要求钢的力学性能要高，特别是抗塑性变形能力和韧性要高。二是锤锻模具的截面尺寸较大(<400mm)，因此要求钢的淬透性要高，以保证整个模具的组织和性能均匀。锤锻常用的钢有5CRNiMo、5CrMnMo、5CrNiW、5CrNiTi、5CrMnMoSiV等。不同类型的锤锻模具应选用不同的材料，对特大型或大型锤锻模具，以5CrNiMo为好，也可采用5CrNiTi、5CrNiW或5CEMnMiSinform等。

中小型锤锻模具通常采用5CrMnMo钢。

2.热挤压模具钢

热挤压模具的工作特点是加载速度较慢，因此模腔加热温度较高，通常可达500~800℃。对该类钢的适用性能要求应以高强度(即高的回火稳定性)和高的抗热疲劳性能为主，对Ak、淬硬性的要求可适当降低。一般热挤压模具尺寸较小，常小于70~90mm。常用的热挤压模具有4CrW2Si、3Cr2W8V及5%Cr型热作模具钢等。其中，4CrW2Si。它既可用作冷作模具钢，又可用作热作模具钢。由于用途不同，可采用不同的热处理方法。制造冷模时，采用较低的淬火温度(870~900℃)和低温或中温回火处理；制造热模时，采用较高的淬火温度(一般为1050℃)和高温回火处理。

3压铸钢

一般来说，压铸用钢的性能要求与热挤压模相似，即要求有较高的回火稳定性和较高的抗热疲劳性能，因此通常选用的钢种一般与热挤压模相同，如常用的有4CrW2Si、3Cr2W8V等，但也存在一定区别，对于熔点较低的锌合金压铸模可选用40Cr、30CrMnSi、40CrMo等；对于铝、镁合金压铸模可选用4CrW2Si、4Cr5MoSiV等；对于铜合金压铸模多采用3Cr2W8V钢。近年来，随着黑色金属压铸技术的应用，常采用高熔点铝合金、镍合金，或在3Cr2W8V钢上进行Cr-Al-SI三元共渗，制造黑色金属压铸模。近来，国内外也在尝试采用高强度铜合金作为黑色金属压铸模材料。

ER8模具钢化学成分（%）

碳：0.34～0.39硅：0.25～0.60

锰：1.20～1.70钼：1.80～2.30

铬：2.20～2.80V：0.90～1.40

硼：0.002～0.005磷：≤0.030

硫：≤0.030

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