29CrMoV9（德标代号1.8509）是一种中合金铬钼钒热作模具钢

29CrMoV9工具钢：高温环境下的高性能解决方案

29CrMoV9（德标代号1.8509）是一种中合金铬钼钒热作模具钢，专为高温、高压、重载的严苛工况设计。其独特的化学成分与热处理响应性，使其在热锻、压铸等领域展现出卓越的

高温强度、抗热疲劳性及韧性平衡

，成为制造业关键装备的核心材料。

一、材料特性与合金设计

29CrMoV9的化学成分经过科学配比，形成了

“铬-钼-钒协同强化”机制

：

• 
  
  碳（0.26–0.34%）
  
  ：提供基础硬度和耐磨性，同时避免过高碳量导致的脆性。
• 
  
  铬（2.30–2.70%）
  
  ：增强淬透性，确保大型模具截面硬度均匀，并提升高温抗氧化能力。
• 
  
  钼（0.15–0.25%）
  
  ：强化高温抗回火软化能力，使材料在500–600°C工况下仍维持高硬度。
• 
  
  钒（0.10–0.20%）
  
  ：细化晶粒，抑制高温晶粒粗化，提高耐磨性和热强性。

这种合金组合在保证高温性能的同时，兼顾了韧性和成本效益，使其在同类材料中脱颖而出。

二、热处理工艺：性能释放的关键

29CrMoV9的性能潜力需通过精密热处理充分激发：

退火

1. 在740–780°C缓冷，硬度降至≤220 HB，消除内应力并为后续加工提供基础。
   
   淬火
   
2. 奥氏体化温度控制在940–980°C，配合油冷或高压气淬，使合金元素充分固溶。
   
   回火
   
   双回火工艺
   
   （每次1–2小时）是核心：

• 
  
  高温回火（600–650°C）
  
  ：获得40–50 HRC的高韧性状态，适用于热锻模等抗冲击场景。
• 
  
  中温回火（520–580°C）
  
  ：达到48–54 HRC的高强度状态，适合高耐磨需求部件。

最终组织为

细小板条回火马氏体+弥散钼钒碳化物

，实现强度与韧性的最佳匹配。

三、性能优势：应对极端工况

• 
  
  高温强度
  
  ：在600°C时屈服强度仍超800 MPa，抗回火软化能力显著优于普通合金钢。
• 
  
  抗热疲劳性
  
  ：高导热性（室温23.3 W/m·K）与高温强度协同，有效抑制热循环裂纹扩展。
• 
  
  淬透性
  
  ：油淬/气淬可覆盖100 mm以上截面，大型模具硬度分布均匀。
• 
  
  韧性表现
  
  ：冲击功达25–50 J（夏比V型缺口），在热作模具钢中属于优异水平。

提示：其高温使用上限为620°C，超过此温度需选用更高合金材料。

四、应用场景：工业制造的核心支撑

29CrMoV9凭借性能平衡性，广泛应用于以下领域：

• 
  
  热锻模具
  
  ：中小型汽车零部件锻模（如曲轴、连杆），承受冲击载荷与热循环。
• 
  
  压铸模配件
  
  ：铝合金/镁合金压铸模的模芯、顶杆，替代高成本的H13钢。
• 
  
  热挤压模具
  
  ：铝铜合金挤压模套筒、支承件，耐高压与高温腐蚀。
• 
  
  高温结构件
  
  ：耐热螺栓、高压阀体等400–500°C长期服役的承力部件。

总结

29CrMoV9工具钢通过

优化的铬-钼-钒合金体系

精密的热处理调控

，在高温强度、韧性、抗热疲劳性及成本之间实现了工业级的平衡。尤其适用于

中小型热锻模、高动态载荷压铸模

等场景，成为制造业应对高温高压挑战的可靠选择。未来，随着表面处理技术与材料设计的进一步融合，其寿命和适用范围有望持续拓展。