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目前,汽车模具生产厂家采用的Cr12MoV冷作模具钢镶块均是采用锻造成坯,然后经机加工成形的。制造形状复杂、落差较大的模具,刃口镶块多有三分之一以上的材料被加工掉,致使材料浪费,加工工时增加,模具制造周期增长,成本增加。由于上述诸方面的原因,汽车模具生产厂家迫切希望研究试制出采用铸造成型,性能类似锻造Cr12MoV冷作模具钢的汽车覆盖件模具铸造高合金冷作模具钢镶块。采用均匀设计法筛选优化汽车覆盖件模具铸造高合金冷作模具钢镶块材料的化学成分,通过四种不同的退火工艺,四种不同的淬火工艺以及四种不同的回火工艺系列试验研究,综合分析各种方案处理后,试验材料的组织及力学性能,从而择优选取汽车覆盖件模具铸造高合金冷作模具钢镶块最佳的热处理工艺方案。并采用本试验研究成果,试制了5623 kg,126件汽车覆盖件模具的镶块,加工装配了两套汽车拉延模具,经汽车生产厂初步试用,已冲压9000多件覆盖件,反映良好。试验结果表明,优化的汽车覆盖件模具铸造高合金冷作模具钢镶块材料的化学成分为:C:1.35%,Si:0.50%,Mn:0.50%,Cr:11.00%,Mo:0.50%,V:0.80%,Nb:0.05%(wt%);退火工艺方案为循环球化退火工艺,淬火工艺方案即缓慢升温(升温速度小于50℃/h)至1110℃保温30分钟油淬处理,采取两次回火工艺方案,加热温度为520℃,保温时间为60分钟。本课题研究的汽车覆盖件模具铸造高合金冷作模具钢镶块的力学性能接近锻造处理的Cr12MoV模具钢镶块,组织优于目前工厂生产应用的锻造Cr12MoV模具钢镶块。该材质镶块经加工淬火处理装配后未出现裂纹或断裂,与加工同样数量锻造Cr12MoV模具钢镶块相比,加工工时节省30%~40%,材料节省25%~35%。汽车覆盖件模具铸造高合金冷作模具钢镶块的研究成功将能够代替锻造Cr12MoV模具镶块用于生产冲裁和拉延厚度大于1 mm的厚钢板和高强钢板的汽车覆盖件模具镶块,将比铸造7CrSiMnMoV火焰淬火钢镶块的研究成功具有更大的社会效益和显著的经济效益,以及一定的新型模具材料开发研究的理论参考价值。