熱作模具鋼是指用來制造熱態(tài)(指熱態(tài)下固體或液體)下對金屬或合金進行變形加工的模具的鋼,如制造熱鍛模、熱擠壓模、壓鑄型等。
熱作模具工作時通過擠、沖、壓等迫使熱金屬迅速變形,模具工作時承受強烈的摩擦,并承受較高溫度和大的沖擊力,另外模膛還受到熾熱金屬和冷卻介質的交替反復作用而產生的熱應力,模膛表面容易產生熱疲勞裂紋。因此,要求熱作模具鋼在400~600℃應具有較高的強度、韌性,足夠的硬度和耐磨性,以及良好的淬透性、抗熱疲勞性和抗氧化性,同時還要求導熱性好,以避免模膛表面溫度過高。
熱作模具鋼碳的質量分數在0.3%~0.6%之間,以保證足夠的強度、硬度和韌性。鋼中加入的合金元素為鉻、鎳、錳、鎢、鉬、釩等。鉻、鎳、錳的主要作用是提高淬透性、強度和抗氧化性能;鎢、鉬、釩的主要作用是提高熱硬性、耐磨性,細化晶粒,抑制第二類回火脆性和提高鋼的抗熱疲勞性。