在挤压成型工艺中就去吻就去干，模具当作平直承受高温、高压及摩擦作用的中枢部件，其材料取舍平直决定了使用寿命与分娩效益。不同材料的物理化学性能各异，和会过磨损、热困倦、塑性变形等失效花样，深切影响模具的荷戈周期。本文将从材料的硬度、韧性、耐热性等要津性能切入，系统想法材料取舍与模具寿命的内在讨论。

一、硬度与耐磨性对模具寿命的影响

模具材料的硬度是招架磨损的要紧方针。以铝合金挤压模具为例，采取 H13 钢(淬火硬度 HRC48-52)比拟 45# 钢(HRC35)，其名义耐磨性提高 3-5 倍。高硬度材料能有用抗争挤压经由中坯料流动产生的磨粒磨损，减少齿纹、导流槽等要津部位的名义毁伤。

但硬度并非越高越好。当硬度跨越 HRC55 时，材料韧性显耀下跌，易发生倾圯失效。举例，在铜合金热挤压中，若盲目礼聘高硬度粉末冶金模具钢，虽耐磨性能优异，但因高温下韧性不及，模具在常常热冲击下易出现微裂纹扩展，反而镌汰寿命。因此，需辘集工况均衡硬度与韧性，平时热挤压模具的理思硬度区间为 HRC45-50.

二、热踏实性与抗热困倦性能

挤压经由中模具名义温度可达 400-800℃，材料的热踏实性成为寿命要津。H13 钢通过添加 1.5% Mo 与 1% V，造成迷漫碳化物，使其在 650℃下仍能保握 70% 以上的室温硬度，有用遏制高温软化。而普通碳钢在 450℃以上硬度骤降，导致模具快速塌陷变形。

热困倦是热挤压模具的主要失效花样。材料的热推广总计与导热性平直影响热困倦寿命：如钨系高速钢(W18Cr4V)虽硬度高，但热推广总计(11×10⁻⁶/℃)比 H13 钢(10×10⁻⁶/℃)高 10%，在常常加热 - 冷却轮回中更易产生热应力聚首，导致裂纹萌发。理思的模具材料需具备低推广总计(<10×10⁻⁶/℃)与高导热率(>30W/(m・K))，以编造热困倦毁伤。

三、韧性与抗断裂才气

冲击韧性不及是模具早期断裂的主因。在铝合金挤压分娩中，若模具钢的冲击继承功(AKV)低于 30J/cm²，易在应力聚首部位(如尖角、螺纹孔)发生突发性断裂。高韧性材料(如窜改型 H13 钢的 AKV 可达 45J/cm²)能有用禁锢裂纹扩展，延迟模具寿命。

实质愚弄中需回避 “韧性陷坑”：部分高碳模具钢虽室温韧性精致，但在高温下碳化物析出导致韧性劣化。举例，Cr12MoV 钢在 500℃以上荷戈时，晶界碳化物鸠合使冲击韧性下跌 40%，需通过优化热科罚工艺(如等温淬火)改善高温韧性。

四、耐蚀性与化学踏实性

在镁合金、钛合金等活性金属挤压中，模具材料的耐蚀性至关热切。含 Cr 量≥13% 的马氏体不锈钢(如 4Cr13)，因造成缜密氧化膜，比拟普通模具钢耐熔蚀寿命提高 2-3 倍。但高 Cr 含量会编造材料导热性，需通过复合涂层技巧(如 CrN+TiAlN 多层膜)均衡耐蚀性与热传导需求。

关于玻璃润滑挤压工艺，模具材料需招架硅酸盐的化学侵蚀。商议标明，添加 0.5% Nb 的模具钢可造成踏实碳氮化物，遏制玻璃熔体的渗入腐蚀，使模具寿命从 100 次挤压提高至 300 次以上。

五、典型材料的寿命对比与选型战术

　

　

　

选型时需奉命 “性能冗余” 原则：如汽车型材挤压模具，计议到批量分娩的贯穿性，宜采取 ASP60 粉末冶金钢，其高硬度(HRC64)与高韧性(AKV 25J/cm²)组合，可将寿命从 H13 钢的 800 次提高至 1800 次，详尽股本编造 40%。

六、材料优化与寿命提高践诺

复合化预计打算：礼聘 “硬质合金镶块 + H13 基体” 结构，在要津受力部位(如模口)镶嵌 YG15 硬质合金，使模具寿命提高 3 倍;

名义改性：通过 PVD 涂层(TiAlN)编造名义摩擦总计至 0.15.减少磨损的同期遏制热黏着，延龟龄命 20%-30%;

热科罚工艺优化：H13 钢礼聘 “真空淬火 + 深冷科罚”，细化晶粒并放置残余奥氏体，冲击韧性提高 15%，困倦寿命延迟 50%。

经典av

挤压模具的材料取舍是均衡多项性能的系统工程。通过精确匹配工况需求、优化材料要素与名义科罚，可将模具寿命提高数倍，显耀编造分娩资本。将来跟着增材制造、纳米复合等新材料技巧发展就去吻就去干，模具材料性能有望冲破传统局限，为挤压成型工艺带来立异性提高。