料分类与标准规范
145V33 工具钢依据应用场景分为两类:
- 冷作型:执行标准 DIN 17350 (1980) 及 EN ISO 4957:2000,以高碳高钒为核心(碳含量≥1.40%),专攻高硬度、高耐磨场景
- 热作型:碳含量中等(0.35–0.42%),添加铬、钼、钒复合合金,强化高温性能,适用于热锻、压铸等高温工况
二、化学成分与合金设计
冷作型145V33
- 碳(C):1.40–1.50% → 保障淬硬性
- 钒(V):3.00–3.50% → 形成碳化物提升耐磨性
- 锰(Mn):0.30–0.50% → 改善淬透性
- 低杂质:磷、硫≤0.030% → 减少脆性倾向
热作型145V33
- 碳(C):0.35–0.42% → 平衡硬度与韧性
- 铬(Cr):4.90–5.40% → 高温抗氧化
- 钼(Mo):1.20–1.40% + 钒(V):0.90–1.10% → 协同提升热强性
三、机械性能与物理特性
冷作型
- 硬度:淬火+低温回火(180–300℃)后达 60–64 HRC
- 耐磨性:高钒碳化物抵抗磨粒磨损
- 韧性:可承受中等冲击载荷
热作型
- 高温强度:500℃下硬度保持率>80%
- 抗热疲劳:循环热应力下抗开裂
- 关键数据:
- 屈服强度≥729 MPa,抗拉强度≥347 MPa
- 伸长率44%,断面收缩率41%
- 热导率(500℃):19.0 W/(m·K)
四、热处理工艺与组织控制
冷作型工艺流程
- 球化退火:760–780℃ → 降低硬度至 230 HBW,便于加工
- 淬火:800–950℃水冷 → 形成马氏体
- 回火:180–300℃ → 消除应力,维持高硬度
热作型关键工艺
- 淬火:1020–1060℃油冷/水冷 → 固溶合金元素
- 二次回火:520–700℃空冷 → 析出碳化物,提升韧性
五、应用领域与选型指南
冷作型适用场景
- 精密冷成型:冲压模、冷镦模、螺纹滚压模
- 高耐磨部件:量具、切削刀具、穿孔冲头
热作型适用场景
- 高温模具:
- 热锻模(钛合金/高温合金锻造)
- 压铸模(铝/镁合金压铸)
- 热挤压模(高温管材成型)
选型决策树
复制是否需要高温工况?
├─ 是 → 选择热作型(铬钼钒复合强化)
└─ 否 → 选择冷作型(高碳高钒保障耐磨性)
六、总结与展望
145V33工具钢通过差异化的成分设计,实现冷作与热作场景的全覆盖:
- 冷作型:以硬度与耐磨性为核心,满足精密冷加工需求;
- 热作型:以高温稳定性与抗疲劳为优势,适应动态热载荷。
- 未来发展趋势聚焦复合表面处理(如渗氮+涂层)与控冷工艺优化,进一步延长模具寿命。