8418 作為高端熱作模具鋼的代表，嚴(yán)格的成分設(shè)計(jì)與先進(jìn)的熱處理工藝，使其在高溫強(qiáng)度、熱疲勞性能和抗熱磨損性能方面達(dá)到行業(yè)領(lǐng)先水平，成為現(xiàn)代高端制造業(yè)不可或缺的關(guān)鍵材料。

化學(xué)成分與微觀結(jié)構(gòu)

8418 的化學(xué)成分設(shè)計(jì)聚焦于強(qiáng)化高溫性能和抗熱疲勞性能。碳（C）含量約 0.38%，為鋼提供基礎(chǔ)強(qiáng)度和硬度，同時(shí)與合金元素形成碳化物，發(fā)揮彌散強(qiáng)化作用。鉻（Cr）含量 5.2%，在高溫環(huán)境下，鉻與氧反應(yīng)形成穩(wěn)定的 Cr?O?氧化膜，不僅提升鋼的抗氧化性和耐腐蝕性，還能顯著提高淬透性，使模具在淬火過程中獲得均勻的組織 。鉬（Mo）含量 1.3%，在鋼中以固溶和形成碳化物兩種形式存在。固溶態(tài)的鉬強(qiáng)化基體，提升鋼的高溫強(qiáng)度和回火穩(wěn)定性；碳化物形態(tài)的鉬則增強(qiáng)鋼的耐磨性，同時(shí)抑制回火脆性 。釩（V）含量 1.0%，釩與碳形成高硬度且穩(wěn)定的 VC 碳化物，這些碳化物顆粒細(xì)小且在高溫下不易長(zhǎng)大，有效提高鋼的耐磨性和熱硬性。

與傳統(tǒng)熱作模具鋼相比，8418 通過精確控制合金元素配比和添加微量合金元素，優(yōu)化了性能。例如，通過調(diào)整碳化物的形態(tài)、大小和分布，減少熱疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展源；控制殘余奧氏體的含量和分布，優(yōu)化組織的熱穩(wěn)定性。從微觀結(jié)構(gòu)看，經(jīng)淬火回火處理后，8418 形成回火馬氏體組織，細(xì)小彌散的碳化物均勻分布在馬氏體基體上。這種精細(xì)的組織結(jié)構(gòu)使其在高溫下能保持高強(qiáng)度和硬度，同時(shí)具備良好的韌性，有效抵抗熱疲勞裂紋。

性能特點(diǎn)

8418 的熱疲勞性能卓越。在反復(fù)熱循環(huán)試驗(yàn)中，其熱疲勞裂紋萌生時(shí)間比 H13 等傳統(tǒng)熱作模具鋼延長(zhǎng)約 25%，裂紋擴(kuò)展速率降低約 30% 。這一特性使 8418 制造的模具在壓鑄、熱鍛等熱加工過程中，能承受更多次數(shù)的熱循環(huán)而不失效，顯著延長(zhǎng)模具使用壽命。其抗熱磨損性能同樣出色，在模擬壓鑄工況的磨損試驗(yàn)中，8418 的磨損量比 H13 減少約 20% ，可更好地保持模具表面光潔度和尺寸精度，減少因磨損導(dǎo)致的模具修復(fù)和更換次數(shù)。

在高溫強(qiáng)度方面，8418 在 600 - 700℃溫度區(qū)間內(nèi)，抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1200MPa 以上，屈服強(qiáng)度超過 1000MPa，明顯高于 H13 等鋼種，能夠在更高溫度和更大載荷下穩(wěn)定工作。此外，8418 的抗氧化性能優(yōu)異，在高溫空氣中，表面形成的氧化膜致密穩(wěn)定，能有效阻止氧氣向鋼內(nèi)部擴(kuò)散，保護(hù)模具基體。其良好的韌性也使其在承受較大熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力時(shí)，不易發(fā)生開裂，提高了模具的可靠性和安全性。

加工工藝與應(yīng)用

8418 的鍛造需嚴(yán)格控制溫度，始鍛溫度在 1050 - 1100℃，終鍛溫度不低于 850℃。合理鍛造可破碎粗大碳化物，改善組織結(jié)構(gòu)，提高性能。熱處理包括淬火和回火，淬火溫度一般在 1020 - 1050℃，油冷淬火獲得馬氏體組織；回火溫度根據(jù)使用要求在 550 - 650℃之間多次回火，以充分消除殘余應(yīng)力，提高韌性和熱疲勞性能 。在切削加工時(shí)，因 8418 硬度較高，需采用硬質(zhì)合金刀具，并合理選擇切削參數(shù)。

在實(shí)際應(yīng)用中，8418 主要用于高端熱作模具領(lǐng)域。在航空航天領(lǐng)域，用于制造航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片熱鍛模具、飛機(jī)結(jié)構(gòu)件熱鍛模具等，在高溫、高壓力鍛造過程中，能保持模具穩(wěn)定性和可靠性，確保航空零部件的高精度成型。在汽車制造業(yè)，用于制造鋁合金高壓壓鑄模具、發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸熱鍛模具等，滿足汽車零部件生產(chǎn)對(duì)模具高性能、長(zhǎng)壽命的要求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，在高端電子產(chǎn)品制造的精密壓鑄模具領(lǐng)域，8418 也憑借其優(yōu)異性能得到廣泛應(yīng)用。