在模具车间这种地方, 编号为8407的钢材与编号为TR35的钢材, 通常都会被放置在同一个料架上, 但是它们两个的脾气是完全不一样的。那个型号为8407的材料, 它属于热作钢, 它是专门迎着上千度的高温去完成工作任务的。

而这个型号为TR35的材料, 它属于冷作钢, 它是专门去啃那些冰冷且坚硬的东西的。如果你把这些材料选错了, 那么模具的寿命可能连大家都预计到的一半都达不到。

8407属于铬钼钒热作模具钢, 它的化学成分和常见的H13相近, 但是冶金质量要高出一截。这种钢材经过了电渣重熔处理, 因此组织里的夹杂物极少, 而且钢材的各向异性也比较小。

压铸模在熔融金属的反复冲刷之下, 其表面最容易产生热疲劳龟裂, 而8407具备很强的抗热疲劳能力, 这正是它在市场上能够立足的根本原因所在。

如果套用行业内比较专业化的那个说法, 同样是使用一副压铸件生产所需要用到的模具来说, 8407号材料出现微小裂纹的那个初始萌发时间节点, 相对于普通的H13号材料而言, 不仅只是晚了一点儿, 而是足足晚了超过一倍多的时间。

在热处理这个环节里面, 对于8407这种材料来说, 它的淬火温度一般是在1020℃到1050℃这个范围里进行。然后呢, 不管是采用油冷的方式, 还是选择真空气冷的方式, 基本上都能够得到一个相当不错的淬透性。

至于回火的温度到底该是多少度, 这主要就是要看模具最终需要的硬度到底是个什么水平了, 一般来说540℃到650℃就是大家最常用的一个温度区间。这里有一条经验性的东西是特别值得大家去记住的, 也就是说8407在做完回火处理之后, 至少需要进行两次的回火操作, 即便是做第三次其实也不算多余。

可是现实中有很多工厂的情况是只回了一次火之后就迫不及待地就把东西拿去上机操作了, 结果问题很快就出现了, 用了不到一个班次的时间就出现了早期裂纹这样的情况。那并不是钢材本身的问题所在, 而是因为相关的工艺技术过程中缺少了必需的某些环节所造成的。

TR35走的是另一条路, 它是从冷作模具钢SKD11那儿演变过来的, 不过把碳元素和合金元素的配比给改了改, 让碳化物的颗粒变得细小而且均匀, 偏析的情况也大幅下降, 经过这样改造之后性能表现得非常直接, TR35的韧性比SKD11要强出一倍左右, 而硬度还能保持在58到62HRC这个范围内。

很多做模具的老师傅, 都曾经遇到过SKD11材料容易发生崩角这样让人头疼的情况, 但是把材料换成TR35以后, 会发现处理厚板冲裁以及制作冷锻模的时候, 工作可靠程度是有了非常明显的改善的。

TR35这种材料的淬火温度, 通常是在1000摄氏度到1040摄氏度这个范围里头进行的。至于回火这道工序, 则是有两个比较常见的方向让人去选择的。

一个是低温回火这种情况, 它的加热温度大概是在160摄氏度到200摄氏度的样子, 这样做的话, 是可以得到接近62HRC这样一个高的硬度值的, 这对于那些主要以磨损作为特征的工况来说, 是相对更合适的。

另外一个则是中温回火这种情况, 其处理时的温度往往是在400摄氏度到500摄氏度这样一个区间内的, 经过这样处理后, 整体的硬度数值就会稍微有所下降从而回落至55到58HRC这个范围里面去的, 不过随之而来的变化则是抗冲击能力变得比较强大了。

有一个这样的细节, 往往被许多人不加以在意, 也就是说TR35在淬火这个步骤完成之后, 必须要尽快地进行回火操作, 如果把它放在那里, 哪怕只是过夜不进行处理, 导致它开裂的风险就会成倍地增加发生, 这真的绝不是危言耸听的说法, 而是由再多的教训堆叠起来得出的结果。

这两种钢是不可以互相替代的, 关于这一点需要看清楚。8407这种钢材在温度达到600℃附近的时候，它依然能够保持住大约40HRC的抗软化性能, 这是任何一种冷作钢都做不到的事情。另一方面, TR35这种钢材在常温环境下面所展现出来的硬度和耐磨性水平, 是热作钢远远追赶不上的。

对于压铸模、热挤压模以及热锻模这类模具来说, 选择8407是比较老老实实也是正确的做法。而对于冷冲模、冷挤模和剪切模这些模具而言, 使用TR35作为材料会是一个更加稳妥的答案。

有人把8407拿去做冲头, 结果它的硬度仅仅只有50HRC上下这么一个状态, 去冲击硬性材料的时候, 还没经过几个来回, 那刃口就变得塌陷了。

反过来的情况就是, 有人把TR35拿去制作压铸模, 在铝液倒入之后, 模具的温度还没有被拉到一个合适的高位, 表面就发生了回火并且出现了软化的现象, 热裂纹也就紧接着就来了。

说到行业里面的一件小事, 东锜特殊钢的仓库里面, 8407和TR35是被并排码放在一起的。切割单上面会经常出现这样的情况, 就是同一个客户需要两个牌号都要。但是如果去问大家为什么要选这个型号, 很多人是说不出来个所以然的。人们只是说这样做是为了图个放心。

在模具材料这里, 放心这两个字, 分量是非常重的。

同样是TR35, 从非正规渠道拿到的货物, 虽然通过光谱仪打出来的成分结果显示都差不多, 可是在碳化物的分布情况以及中心偏析程度方面, 却存在着档次非常鲜明的差距, 模具的使用寿命因此也就呈现出天壤之别的差异, 所以我们要经常和客户讲清楚牌号仅仅只是一个名字而冶金质量才是至关重要的命脉。

把大家都比较经常想要来咨询的问题, 在这后面再留存一部分。

问：8407能勉强用在冷冲模上吗？

回答是临时应急使用是可以的, 但是从专业角度来看, 并不推荐长期这样做。根据资料显示, 8407材料的正常工作硬度大约在50HRC左右, 如果只是用来处理比较软的材料, 表现尚可；可一旦遇到硬质的板材, 刃口就会非常容易出现变形或者塌陷的情况。

如果想要冲压模具有一个更长的使用寿命, 建议您还是选择TR35钢材或者是其他等级更高的粉末冷作钢。

问题是, 关于TR35这种材料用来做压铸模具的时候, 之所以会出现裂痕的原因究竟是什么。

对于TR35这种材料的回答来说, 它的设计工作温度上限基本上就是在250摄氏度左右的位置。当压铸模具的表面与熔融金属产生接触这一情况发生时, 其温度的数值会远远高过上面提到的这个极限值。

在这种情况下, TR35材料会发生回火软化的现象, 进而导致它的硬度发生骤然下降的问题。与此同时, 热膨胀应力会对模具表面进行反复的拉扯。所以, 裂纹出现的现象就属于非常自然的结果了。因此, 针对压铸模具这类应用场景, 需要使用8407这样具有抗回火能力提升的热作钢材料。

有人问这两类钢铁在安排热处理工序的时候, 最需要忌讳的事情是啥。

答: 大家普遍都忌讳“淬火后不尽快回火”这种操作, 8407和TR35都属于高合金钢这一类材料, 在淬火之后, 内部会残留大量的应力, 如果不及时进行回火处理, 就等于把一颗随时可能爆炸的定时炸弹放置在了车间里, 另外还有一件重要事情就是必须在加热阶段避免脱碳现象的发生, 通常情况下需要使用真空炉或者保护性气氛来进行冶炼, 这是最基本的工业要求, 而如果选择普通箱式炉来作业的话, 必须要辅以气氛保护措施才行, 否则表面如果出现脱碳层的话, 模具的使用寿命就会发生断崖式的下降。