铜合金热挤压模的穿孔针、底模等长时与高温铜坯接触,模具的使用工况较苛刻。用3Cr2W8V或4Cr5MoV1Si钢制作此类模具,模具的使用寿命一直较低。国内曾试图采用奥氏体热作模具钢来解决此类模具寿命低的问题,但因钢的冷热疲劳性能较差而仍未得到圆满解决。在此背景下,国内有关大学、研究院所和钢厂先后推出了可以提高此类模具使用寿命的钢种,如4Cr3Mo2NiVNbB(代号 HD)、4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)等。
HD钢较一般中碳3%Cr~2%Mo或3%Cr~3%Mo型热作模具钢又增加了1%左右的 Ni,进一步提高了钢的韧性和塑性。在相同硬度(HRC43)下,其断裂韧性比3Cr2W8V钢高30%。用HD钢制造的铜合金管材挤压底模和穿孔针的使用寿命较3Cr2W8V钢提高一倍左右,并在轴承环热挤冲头和凹模、汽门挤压底模上也有成功应用的例子。用Y4钢制造铜合金挤压模底模和穿孔针顶头,模具的使用寿命也比3Cr2W8V钢制造的模具稳定地提高一倍以上。
铝型材热挤压模平模和组合模对韧性的要求较高,4Cr5MoV1Si是首选的模具材料,已被大量推广应用。