HDS61圆棒模具钢的热处理工艺

　　HDS61模具钢的用途及特性分析

　　一、HDS61模具钢概述

　　HDS61是日本日立金属(Hitachi Metals)研发的高性能热作模具钢，属于HDS系列中的高端产品。该钢种通过特殊的合金设计和先进的冶炼工艺，在保持优异高温性能的同时显著提高了韧性，特别适合高要求的压铸和热锻模具应用。

　　日本越钢号HDS61执行标准JIS

　　HDS61热作压铸模具钢具有优良的淬透性，抗高温回火软化性强，耐高温冲击的抗热疲劳性以及好的抗高温熔损性。

　　HDS61模具钢材已经预硬至37～41HRC(表面硬度)，无须热处理。适用于形状复杂、精密之模具及零部件。切削性能出色，便于加工及雕模。可望缩短模具加工周期、降低成本。如施以表面处理可进一步提高耐磨性和耐蚀性。

　　HDS61化学成分

　　C:0.32-0.42

　　SI:0.80-1.00

　　MN:≤0.5

　　MO:1.00-1.50

　　CR:4.50-5.50

　　V:0.80-1.20

　　HDS61用途：

　　1.铝锌压铸模

　　2.铝热挤压铸

　　3.冲压模

　　4.压铸模部件

　　5.塑胶模

　　6.诸机械部件

　　三、主要特性

　　1. 物理特性

　　密度：7.86 g/cm³

　　热膨胀系数(20-600°C)：12.8×10⁻⁶/K

　　热导率：25.2 W/(m·K)

　　比热容：465 J/(kg·K)

　　2. 机械性能

　　室温硬度(淬火+回火后)：48-52 HRC

　　高温硬度(600°C)：≥40 HRC

　　抗拉强度：1650-1850 MPa

　　屈服强度：1450-1600 MPa

　　延伸率：10-12%

　　冲击韧性：≥15 J/cm²

　　3. 特殊性能

　　优异的高温强度：650°C时仍保持高硬度

　　zhuoyue的抗热疲劳性能：比传统H13提高40%

　　出色的耐热冲击性能：可承受剧烈温度变化

　　良好的耐铝液侵蚀性：延长压铸模寿命

　　优化的切削加工性：退火状态下易加工

　　四、主要用途

　　1. 压铸模具应用

　　铝合金压铸模：汽车发动机缸体、变速箱壳体

　　镁合金压铸模：3C产品外壳、汽车零部件

　　大型复杂压铸模：一体化车身结构件

　　高寿命要求压铸模：30万模次以上

　　2. 热锻模具应用

　　汽车连杆锻模

　　曲轴锻模

　　传动齿轮锻模

　　涡轮盘锻模

　　五、热处理工艺

　　1. 退火处理

　　温度：840-860°C

　　保温时间：2-4小时

　　缓冷至500°C后空冷

　　退火硬度：≤229 HB

　　2. 淬火处理

　　预热：800-850°C

　　奥氏体化温度：1020-1050°C

　　保温时间：30分钟/25mm

　　冷却方式：空冷或高压气淬

　　3. 回火处理

　　次回火：600-620°C

　　第二次回火：580-600°C

　　每次保温2小时

　　终硬度：48-52 HRC

　　六、与其他热作模具钢对比

　　特性HDS61H13SKD61DAC55

　　高温强度极好好好极好

　　抗热疲劳极好中等中等好

　　耐热冲击极好中等中等好

　　切削性好中等中等中等

　　价格高中等中等高

　　七、使用建议

　　模具设计要点：

　　采用流线型设计避免应力集中

　　优化冷却系统设计确保均匀冷却

　　关键部位预留表面处理余量

　　大型模具采用模块化设计

　　热处理优化：

　　推荐采用真空热处理工艺

　　严格控制淬火温度(±5°C)

　　可采用深冷处理提高性能

　　回火必须充分，建议两次回火

　　使用维护建议：

　　新模具使用前需进行300-500次试模

　　定期进行去应力回火(每5000模次)

　　避免急冷急热，控制模具预热温度

　　定期检查模具表面状态，及时维护

　　HDS61模具钢凭借其优异的高温性能和良好的韧性平衡，已成为高端压铸和热锻模具的理想选择，特别适合汽车、航空航天等对模具寿命和产品精度要求高的应用领域。