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1.2367超高端的耐高温、高耐磨热作模具钢德国 DIN/EN 标准专为最严苛的高温、高压、高磨损、高热冲击工况设计

发布日期:2025-11-23 06:56    点击次数:81

1.2367 模具钢是德国 DIN/EN 标准中一种超高端的耐高温、高耐磨热作模具钢,以其极其优异的红硬性(高温硬度)、抗回火软化能力、高温强度和耐磨性而闻名。它代表了热作模具钢性能的顶尖水平,专为最严苛的高温、高压、高磨损、高热冲击工况设计,尤其适用于加工极高熔点金属。

以下是关于 1.2367 模具钢的详细信息:

对应牌号:

德国 (DIN / Werkstoff-Nr.): 1.2367 (材料编号),其钢号通常是 X32CrMoCoV15-5-1。关键信息: 几乎100%采用电渣重熔工艺生产,以显著提升纯净度、等向性和韧性。常标注为 X32CrMoCoV15-5-1 KU / ESU。

ISO: 32CrMoCoV15-5-1 (ISO 4957)

美国 (AISI / ASTM): H10 Mod 或 H19 Mod (但成分差异较大)。市场上常称其为 Premium H19 或直接以其材料编号/成分命名。没有完全对应的标准AISI牌号。

日本 (JIS): 没有直接对应牌号。性能远超SKD61(SKD62),接近特殊定制的高钴模具钢。

中国 (GB): 没有直接对应国标牌号。可视为高性能4Cr5MoSiV1或3Cr3Mo3W2V的升级强化版(含钴)。

瑞典 (SS): 无直接牌号,高性能钢厂有其类似产品。

法国 (AFNOR): 无直接牌号。

化学成分 (典型范围,wt%): (核心在于高Co、高W/Mo组合、高V)

碳 (C): 0.28 - 0.35% (平衡硬度、耐磨性和韧性)

硅 (Si): 0.20 - 0.50% (相对较低,有助于韧性)

锰 (Mn): 0.20 - 0.50%

铬 (Cr): 4.50 - 5.50% (提供淬透性、高温强度和抗氧化性)

钼 (Mo): 2.50 - 3.50% (极高含量,大幅提升高温强度、抗回火软化性和淬透性)

钒 (V): 0.40 - 0.60% (形成坚硬碳化物,提供卓越耐磨性和二次硬化)

钨 (W): 1.00 - 1.50% (关键元素,与Mo协同,极大增强高温强度和红硬性)

钴 (Co): 4.50 - 5.50% (核心优势元素! 钴不形成碳化物,而是固溶强化基体,显著提升高温强度、红硬性和热传导性,尤其能在600-700°C区间保持超高硬度)

磷 (P): ≤ 0.020% (极低)

硫 (S): ≤ 0.003% (极低,ESR工艺保证) - 极低S对韧性和等向性至关重要。

核心特性与优势 (相比1.2345和1.2330):

无与伦比的红硬性: 在650-700°C甚至更高温度下仍能保持极高硬度,远超1.2345和1.2330。这是其最核心优势,使其在极端高温环境下抵抗变形、压溃的能力极强。

卓越的高温强度: 高Mo、W和Co的组合提供了顶级的高温抗拉强度和屈服强度。

优异的抗回火软化性: 即使经过高温长时间工作或多次回火,硬度下降极小,性能稳定。

出色的耐磨性: 足够的碳含量、高钒和硬质碳化物(如VC、M6C)提供了顶级的耐磨性能,尤其在高接触压力下。

良好的热传导性: 高钴含量显著提高了热导率,有助于模具内部热量的快速散失,减少热应力。

高纯净度与等向性 (ESR必选): 必须采用电渣重熔工艺生产。ESR极大提升了:

纯净度(极低S、P、气体、夹杂物)

韧性(尤其是横向和Z向韧性,这对于承受巨大冲击和热疲劳至关重要)

等向性(各向性能均匀,模具性能稳定可靠)

热疲劳性能(纯净均匀的组织更耐裂纹萌生和扩展)

抛光性能(可达到极佳甚至镜面效果)

良好的抗热震性:得益于较好的热导率和韧性。

热处理 (要求极其严格):

软化退火: 约 850 - 880°C 保温后缓冷,硬度通常 ≤ 250 HBW。

去应力退火: 约 650 - 700°C,保温后缓冷。

淬火:

预热: 至关重要且必须充分! 强烈推荐三段预热(如 400-500°C, 750-800°C, 850-900°C 或更高)。

奥氏体化温度: 1050 - 1100°C (温度范围窄,需精确控制,具体温度取决于材料规格、ESR等级和所需性能。通常ESR料用1080-1100°C以充分溶解Mo/W/V碳化物)。

冷却: 高压气淬 (H) 是唯一推荐方式。油淬风险极高(变形、开裂),绝对避免。冷却速度必须足够快。

回火:

必须立即回火!

温度范围: 570 - 630°C。关键点: 1.2367在 ~580°C 附近有非常显著的二次硬化峰。最终硬度高度依赖回火温度。

次数: 至少三次,强烈建议四次回火,每次保温至少2小时,回火间必须冷却至室温。多次回火对稳定组织、完全转化残余奥氏体、消除应力至关重要。

硬度目标: 典型工作硬度范围 48 - 55 HRC。追求极致高温性能时常用 50 - 54 HRC (利用二次硬化峰)。高回火温度(如620-630°C)可获得更佳韧性,但会牺牲部分硬度。

典型应用领域 (极端高温、高压、高磨损):

铜合金、黄铜、青铜压铸模: 首选顶级材料! 完美应对铜合金极高的熔化温度(~1000°C)、高流动性冲刷和高压,显著延长模具寿命(模芯、型腔、浇道系统、压室、冲头)。

高温合金(如镍基、钴基合金)压铸、挤压、锻造模: 模芯、模垫、挤压筒衬套、锻模镶块。能承受其极高的变形抗力、加工温度和磨损。

钢铁材料的热挤压模: 挤压高合金钢、不锈钢、高速钢等的模芯、模垫、挤压筒,要求极端抗压溃和耐磨。

高应力、高精密度热锻模: 锻造高温合金、钛合金、高速钢等的模膛、冲头、顶杆,特别是等温锻造或精密锻造。

要求极高耐磨性和红硬性的特殊塑料模具: 如加工极强磨损性材料(高玻纤、高矿物填充、磨料)或需要极高模温的塑料成型。

玻璃模具(高温部件)

高温冲头、芯棒。

使用注意事项 (极其重要):

必须充分预热: 使用前预热至 300-400°C 或更高(根据具体工况),避免任何热冲击。

严格控制工作温度: 虽然性能超强,仍需避免长时间超过其设计上限(如700°C),并确保有效冷却。

表面处理强烈推荐:

渗氮/氮碳共渗: 进一步提高表面耐磨、抗咬合、抗熔损。

高性能PVD/CVD涂层: 如 AlCrN, AlTiN, TiAlCrN, DLC 等,提供终极表面防护。涂层前必须确保模具彻底清洁、回火且无应力!

ESR工艺是必须的: 只考虑购买经过认证的ESR版本1.2367。普通熔炼材料的性能(尤其是韧性和热疲劳)无法满足其设计应用需求。

热处理要求苛刻: 强烈建议由经验丰富的专业热处理厂进行。预热不足、奥氏体化温度不当、冷却不足、回火不充分都会导致灾难性后果(开裂、早期失效)。

成本高昂: 高合金含量(尤其是Co)和ESR工艺使其成本远高于1.2345和1.2330。仅用于普通材料无法胜任的极端工况。

维护保养: 精细的操作、定期清理、检查、修复。

总结:

1.2367 (X32CrMoCoV15-5-1 ESR) 是顶级高性能热作模具钢,其核心竞争力在于添加了高含量钴(Co)以及高钼(Mo)、钨(W)组合,辅以电渣重熔(ESR)工艺,从而获得了业界顶尖的红硬性(650-700°C超高温硬度)、高温强度、抗回火软化性和耐磨性。它是为加工极高熔点金属(铜合金、高温合金) 和应对最严苛热机械负荷而设计的终极解决方案。

选择1.2367意味着:

应用场景极端(高温、高压、高磨损、高热冲击)。

材料成本高昂。

热处理工艺要求极其严格且专业。

追求在普通材料(如H13/1.2330, 1.2345)无法达到的温度和压力下实现超长模具寿命和可靠性。

当模具成本远低于停机、修模、报废和生产损失,且工况要求突破常规热作钢极限时,1.2367 ESR 是值得投资的顶级选择。



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