日本東北大學(xué)開發(fā)新型長壽熱鍛模具

日本東北大學(xué)金屬材料研究所與高強鋼工業(yè)公司共同進行了采用鎳基超超合金為原材料的長壽熱鍛用模具的開發(fā)研究。該熱鍛用模具在使用時無需進行冷卻或是可以減少冷卻。

以汽車部件為首的各工業(yè)領(lǐng)域部件生產(chǎn)中采用的鍛造加工，可大體上分為冷鍛和熱鍛兩種方式。不必加熱材料進行鍛造的冷鍛加工，具有加工件表面形狀美觀、尺寸精度高、在加工硬化作用下產(chǎn)品的強度高等優(yōu)點，但由于大型部件及形狀復(fù)雜的部件成型時需要大的力量，模具和制品都有可能出現(xiàn)裂紋。在這樣情況下，通常選用加熱原料進行鍛造的熱鍛加工方式。即使是小型部件，如果原料強度高，也需要采用熱鍛方式。因此，熱鍛的重要性今后將進一步增加。

盡管在熱鍛中可以降低材料的變形阻力，但由于模具也在同時暴露在高溫下，因此損耗嚴重，模具壽命是亟待解決的課題。

用于模具的工具鋼一旦暴露在回火溫度以上的高溫下，就會出現(xiàn)馬氏體、碳化物等硬質(zhì)相消失，迅速軟化的問題。即使是WC-Co系等超硬合金，也會在高溫下發(fā)生結(jié)合劑金屬相的軟化，且WC晶粒自身的耐氧化性不好，超過700℃即不能使用。而盡管陶瓷具有硬度高、耐熱性好、耐磨性好的優(yōu)點，但耐沖擊負荷和熱循環(huán)較差，也不適合作為模具。

由于目前使用的熱鍛模具用材料在壽命和精度上都存在問題，迫切需要開發(fā)出能實現(xiàn)長壽的熱鍛模具用材料。

研究小組共同開發(fā)了使用獨立開發(fā)的鎳基超超合金為原料的熱鍛模具。鎳基超超合金是一種擁有雙重多相組織的新材料，在高溫下具有優(yōu)秀的強度和硬度。用該材料制成模具后，使用時無需進行冷卻或是可以減少冷卻，可以期待成為比現(xiàn)有熱鍛用模具長壽的模具。