热作模具钢主要用于制造从事加热到再结晶温度以上的固态金属或高温液态金属压制成型的模具。模具在使用过程中承受高温冲击,往往由于钢材的强度和韧性不够,造成局部塌陷或断裂而失效。因此,对热作模具钢的强度、韧性提出了十分高的要求。与国外相比,国产热作模具钢洁净度低,高温强度差,使用寿命短,热作模具钢牌号少,亟待开发出性能优异的新型热作模具钢。新型热作模具钢的开发目前主要有两条途径:一是优化模具钢的成分;二是改进模具钢的生产工艺流程。本文利用Thermo-Calc软件计算了 C、Cr和N的含量对新型含氮热作模具钢 ZX007(3Cr7Mo2NiSiVN)平衡相的影响,为 ZX007(3Cr7Mo2NiSiVN)钢成分的优化设计和热处理工艺的制定提供了理论依据。本文采用“感应炉+电渣重熔”双联工艺制备ZX007实验钢,并测定了其连续冷却转变曲线(CCT曲线)。研究发现,新型ZX007钢为低碳板条马氏体钢,具有优良的淬透性。由 CCT 曲线可知,ZX007 钢的AC1为863℃,AC3为 954℃,Ms为310℃,Mf为160℃。在不同的冷却速度条件下,ZX007钢中只发生马氏体转变,没有出现其它类型的转变,最后的组织全是马氏体,且分布均匀,为全马氏体热作模具钢。热作模具钢的组织与性能很大程度上决定于热处理制度。研究发现,ZX007钢经过1080℃淬火油冷+500～600℃×2h二次回火热处理后,组织均匀细小,与此同时ZX007钢也具有优良的综合力学性能,其冲击及拉伸性能指标远远优于传统H13,甚至优于ASSAB 8407,具有良好的应用前景。