8418 作為高端熱作模具鋼的代表，嚴格的成分設計與先進的熱處理工藝，使其在高溫強度、熱疲勞性能和抗熱磨損性能方面達到行業領先水平，成為現代高端制造業不可或缺的關鍵材料。

化學成分與微觀結構

8418 的化學成分設計聚焦于強化高溫性能和抗熱疲勞性能。碳（C）含量約 0.38%，為鋼提供基礎強度和硬度，同時與合金元素形成碳化物，發揮彌散強化作用。鉻（Cr）含量 5.2%，在高溫環境下，鉻與氧反應形成穩定的 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。固溶態的鉬強化基體，提升鋼的高溫強度和回火穩定性；碳化物形態的鉬則增強鋼的耐磨性，同時抑制回火脆性 。釩（V）含量 1.0%，釩與碳形成高硬度且穩定的 VC 碳化物，這些碳化物顆粒細小且在高溫下不易長大，有效提高鋼的耐磨性和熱硬性。

與傳統熱作模具鋼相比，8418 通過精確控制合金元素配比和添加微量合金元素，優化了性能。例如，通過調整碳化物的形態、大小和分布，減少熱疲勞裂紋的萌生和擴展源；控制殘余奧氏體的含量和分布，優化組織的熱穩定性。從微觀結構看，經淬火回火處理后，8418 形成回火馬氏體組織，細小彌散的碳化物均勻分布在馬氏體基體上。這種精細的組織結構使其在高溫下能保持高強度和硬度，同時具備良好的韌性，有效抵抗熱疲勞裂紋。

性能特點

8418 的熱疲勞性能卓越。在反復熱循環試驗中，其熱疲勞裂紋萌生時間比 H13 等傳統熱作模具鋼延長約 25%，裂紋擴展速率降低約 30% 。這一特性使 8418 制造的模具在壓鑄、熱鍛等熱加工過程中，能承受更多次數的熱循環而不失效，顯著延長模具使用壽命。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，減少因磨損導致的模具修復和更換次數。

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

加工工藝與應用

8418 的鍛造需嚴格控制溫度，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，改善組織結構，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；回火溫度根據使用要求在 550 - 650℃之間多次回火，以充分消除殘余應力，提高韌性和熱疲勞性能 。在切削加工時，因 8418 硬度較高，需采用硬質合金刀具，并合理選擇切削參數。

在實際應用中，8418 主要用于高端熱作模具領域。在航空航天領域，用于制造航空發動機葉片熱鍛模具、飛機結構件熱鍛模具等，在高溫、高壓力鍛造過程中，能保持模具穩定性和可靠性，確保航空零部件的高精度成型。在汽車制造業，用于制造鋁合金高壓壓鑄模具、發動機曲軸熱鍛模具等，滿足汽車零部件生產對模具高性能、長壽命的要求，提高生產效率和產品質量。此外，在高端電子產品制造的精密壓鑄模具領域，8418 也憑借其優異性能得到廣泛應用。