5CrNiMo钢是一种应用广泛的热作模具钢。 但由于其合金元素含量低、淬透性差、热强度低，且卡车车轴尺寸较大，在快锻液压机上锻造时，每个锻制车轴需要180～200次打击，温度极高。 毛坯与锻模的接触时间较长，导致模具的工作温度较高，模腔表面最高温度可达600℃左右。 在如此高温下，模具型腔表面硬度显着下降，远低于设计要求的硬度，导致过早开裂、开裂、塌陷和失效。 因此5CrNiMo钢已不能满足车轴热锻模具的要求。

近年来，国内外在新型热作模具钢的开发方面做了大量的工作，开发出了许多新型热作模具钢品种。 总的趋势是降低碳含量以提高韧性，并采用多元合金化来提高淬透性和热强度。 目前，国内可用的热作模具钢有4Cr5MoSiV1、3Cr3Mo3VNb、4Cr2MoVNi和3Cr2MowVNi。 现将这些钢与5CrNiMo的性能进行比较，见表1。

从室温性能来看，5CrNiMo与其他钢没有太大区别。 但就其高温性能而言，例如在650℃时，5CrNiMo的o已降至160MPa，而其他几种钢的a均在400MPa以上。 因此，从热强度考虑，这些钢可以替代5CrNiMo。 目前，4Cr5MoSiV1越来越多地用于热锻模具，但该钢淬透性稍差，不适合制作大截面尺寸的锻模。 同类型的进口H13钢虽然能保证淬透性，但价格是国产同类钢的7～8倍，从降低模具成本的角度考虑不宜选用。 3Cr3Mo3VNb是性能较好的热作模具钢，但目前国内仅有一家工厂小批量生产，在保证供应和价格方面仍不能满足要求。 4Cr2MoVNi和3Cr2WMoVNi均为GB1299--85所列国标钢号。 它们具有较高的热强度，适合制作要求较高高温强度和耐磨性的热锻模具。 经过我国汽车行业长期使用，性能稳定。 也经过瑞典UDDEHOLM特钢厂分析鉴定，认为具有良好的性能。 而且，这两种钢的价格比3Cr3Mo3VNb便宜。 国内很多钢厂都可以生产，并且能够保证供应。 。 另外，4Cr2MoVNi的价格比3Cr2WMoVNi便宜。 因此，选用4Cr2MoVNi钢制作试验用车轴锻模。

模具钢坯性能评价

为了确定热处理工艺参数并检验外购模块的钢材质量，从外购的4Cr2MoVNi钢坯上切下20mm厚的切片，并按照相关标准制作各种样品。 根据既定规范进行热处理后，对样品进行测量。 机械性能。

不同淬火温度对600℃回火后硬度的影响

使用15mm×15mm金相试样测量淬火温度对硬度的影响。 不同温度淬火后，进行两次600℃回火，每次1小时。 冷却后，测量硬度。 结果如表2所示。

从表2可以看出，随着淬火温度的升高，600℃回火后的硬度先增大后减小，其中890℃油淬得到的硬度最高。 3.2 回火温度对硬度的影响

将淬火温度设置为 890°C。 淬火后，在不同温度下回火两次，每次1小时。 冷却后测得的回火硬度值如表3所示。

根据实验室试验研究和生产现场应用，可以得出以下结论：

(1)4Cr2MoVNi钢的热强度、热疲劳性能和耐磨性能均高于5CrNiMo钢。

(2)4Cr2MoVNi钢制造的车轴锻模的使用寿命是5CrNiMo钢模具的2倍以上。

(3)4Cr2MoVNi钢在液压机热锻模具上的推广应用对于提高劳动生产率、降低生产成本、节约模具材料具有重要意义。