8418 作为高端热作模具钢的代表，严格的成分设计与先进的热处理工艺，使其在高温强度、热疲劳性能和抗热磨损性能方面达到行业领先水平，成为现代高端制造业不可或缺的关键材料。

化学成分与微观结构

8418 的化学成分设计聚焦于强化高温性能和抗热疲劳性能。碳（C）含量约 0.38%，为钢提供基础强度和硬度，同时与合金元素形成碳化物，发挥弥散强化作用。铬（Cr）含量 5.2%，在高温环境下，铬与氧反应形成稳定的 Cr?O?氧化膜，不仅提升钢的抗氧化性和耐腐蚀性，还能显著提高淬透性，使模具在淬火过程中获得均匀的组织 。钼（Mo）含量 1.3%，在钢中以固溶和形成碳化物两种形式存在。固溶态的钼强化基体，提升钢的高温强度和回火稳定性；碳化物形态的钼则增强钢的耐磨性，同时抑制回火脆性 。钒（V）含量 1.0%，钒与碳形成高硬度且稳定的 VC 碳化物，这些碳化物颗粒细小且在高温下不易长大，有效提高钢的耐磨性和热硬性。

与传统热作模具钢相比，8418 通过精确控制合金元素配比和添加微量合金元素，优化了性能。例如，通过调整碳化物的形态、大小和分布，减少热疲劳裂纹的萌生和扩展源；控制残余奥氏体的含量和分布，优化组织的热稳定性。从微观结构看，经淬火回火处理后，8418 形成回火马氏体组织，细小弥散的碳化物均匀分布在马氏体基体上。这种精细的组织结构使其在高温下能保持高强度和硬度，同时具备良好的韧性，有效抵抗热疲劳裂纹。

性能特点

8418 的热疲劳性能卓越。在反复热循环试验中，其热疲劳裂纹萌生时间比 H13 等传统热作模具钢延长约 25%，裂纹扩展速率降低约 30% 。这一特性使 8418 制造的模具在压铸、热锻等热加工过程中，能承受更多次数的热循环而不失效，显著延长模具使用寿命。其抗热磨损性能同样出色，在模拟压铸工况的磨损试验中，8418 的磨损量比 H13 减少约 20% ，可更好地保持模具表面光洁度和尺寸精度，减少因磨损导致的模具修复和更换次数。

在高温强度方面，8418 在 600 - 700℃温度区间内，抗拉强度可达 1200MPa 以上，屈服强度超过 1000MPa，明显高于 H13 等钢种，能够在更高温度和更大载荷下稳定工作。此外，8418 的抗氧化性能优异，在高温空气中，表面形成的氧化膜致密稳定，能有效阻止氧气向钢内部扩散，保护模具基体。其良好的韧性也使其在承受较大热应力和机械应力时，不易发生开裂，提高了模具的可靠性和安全性。

加工工艺与应用

8418 的锻造需严格控制温度，始锻温度在 1050 - 1100℃，终锻温度不低于 850℃。合理锻造可破碎粗大碳化物，改善组织结构，提高性能。热处理包括淬火和回火，淬火温度一般在 1020 - 1050℃，油冷淬火获得马氏体组织；回火温度根据使用要求在 550 - 650℃之间多次回火，以充分消除残余应力，提高韧性和热疲劳性能 。在切削加工时，因 8418 硬度较高，需采用硬质合金刀具，并合理选择切削参数。

在实际应用中，8418 主要用于高端热作模具领域。在航空航天领域，用于制造航空发动机叶片热锻模具、飞机结构件热锻模具等，在高温、高压力锻造过程中，能保持模具稳定性和可靠性，确保航空零部件的高精度成型。在汽车制造业，用于制造铝合金高压压铸模具、发动机曲轴热锻模具等，满足汽车零部件生产对模具高性能、长寿命的要求，提高生产效率和产品质量。此外，在高端电子产品制造的精密压铸模具领域，8418 也凭借其优异性能得到广泛应用。