8407 是一款高性能热作模具钢，它在 H13 的基础上进行了优化和改进，通过调整化学成分和热处理工艺，进一步提升了热疲劳性能、抗热磨损性能和高温强度，以满足更严苛的热作模具使用要求。

化学成分与性能提升机制

8407 的化学成分中，碳（C）含量约 0.38%，为钢提供基本的强度和硬度，并参与碳化物的形成，起到强化作用 。铬（Cr）含量 5.2%，铬元素提高钢的抗氧化性和淬透性，在高温下形成稳定的氧化膜，保护钢表面；同时，较高的铬含量有助于获得更均匀的淬硬层，提高模具的整体性能 。钼（Mo）含量 1.3%，钼在钢中固溶强化基体，提高钢的高温强度和回火稳定性，形成的碳化物增强钢的耐磨性，抑制回火脆性 。钒（V）含量 1.0%，钒与碳形成高硬度的 VC 碳化物，这些碳化物颗粒细小且稳定，在高温下不易长大，能够有效提高钢的耐磨性和热硬性 。

与 H13 相比，8407 在化学成分上进行了精细化调整，通过优化合金元素的配比，使其性能得到显著提升。在性能提升机制方面，8407 的热疲劳性能提升主要得益于更合理的合金成分和更精细的热处理工艺。通过控制碳化物的形态、大小和分布，减少了热疲劳裂纹的萌生和扩展源；同时，调整残余奥氏体的含量和分布，优化了组织的热稳定性，提高了材料抵抗热疲劳的能力。其抗热磨损性能的提升则依赖于高硬度碳化物的均匀分布和良好的基体韧性配合，在高温下，碳化物能够有效抵抗磨粒磨损，而基体的韧性则保证碳化物不易脱落，从而延长模具的磨损寿命。高温强度的提升主要通过合金元素的固溶强化和碳化物的弥散强化协同作用实现，在高温下，合金元素固溶于基体中增强原子间结合力，碳化物则阻碍位错运动，共同提高材料的高温强度。

性能表现

8407 的热疲劳性能优异，在反复的热循环试验中，其热疲劳裂纹萌生时间比 H13 延长了约 20%，裂纹扩展速率也明显降低 。这使得 8407 制造的模具在压铸、热锻等热加工过程中，能够承受更多次数的热循环而不失效，大大延长了模具的使用寿命。其抗热磨损性能突出，在模拟压铸工况的磨损试验中，8407 的磨损量比 H13 减少了 15% 以上 ，能够更好地保持模具表面的光洁度和尺寸精度，减少因磨损导致的模具修复和更换次数。

在高温强度方面，8407 在 600 - 700℃的温度区间内，抗拉强度和屈服强度均高于 H13，能够在更高温度和更大载荷下稳定工作。此外，8407 还具有良好的韧性，其冲击韧性值比 H13 有所提高，在承受较大热应力和机械应力时，更不易发生开裂，提高了模具的可靠性和安全性。其抗氧化性能也有所提升，在高温空气中，表面形成的氧化膜更加致密稳定，能够更有效地阻止氧气向钢内部扩散，保护模具基体。

应用与加工

在实际应用中，8407 主要应用于对模具性能要求较高的热作模具领域。在铝合金高压压铸模具制造中，由于铝合金压铸时温度高、压力大，对模具材料的热疲劳性能、抗热磨损性能和高温强度要求严格，8407 能够满足这些苛刻要求，提高模具的使用寿命和生产效率。在镁合金压铸模具制造中，8407 同样表现出色，能够抵抗镁合金液的冲刷和腐蚀，保证模具的尺寸精度和表面质量。在热锻模具领域，8407 用于制造大型、精密的热锻模具，如汽车发动机曲轴热锻模具、大型机械零件热锻模具等，在高温、高压力的锻造过程中，保持模具的稳定性和可靠性，确保锻件的高质量成型。

在加工工艺方面，8407 的锻造工艺与 H13 类似，需严格控制温度和变形量，以改善碳化物分布和细化晶粒。热处理过程包括淬火和回火，淬火温度一般在 1020 - 1050℃，油冷淬火后获得马氏体组织；回火温度根据使用要求在 550 - 650℃之间进行多次回火，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，由于 8407 硬度较高，需采用硬质合金刀具，并合理选择切削参数，以保证加工效率和表面质量。