压铸模的材料选择

　　压铸模型腔直接与高温、高压和高速充填的金属液腐蚀。接触，在短时间内温度变化很大，所以压铸模的工作十分恶劣，因此对压铸模材料的选择应慎重.对成型零件的材料有以下要求：1)在高温下，具有较高的强度、硬度、抗回火的稳定性和热冲击韧度。2)应具有较好的导热性和抗热疲劳性。3)在高温下不易氧化，能抵抗液态金属的粘4)材料热膨胀系数较小。5)材料热处理变形较小，淬透性良好。6)可锻性能良好，切削加工性能良好。7)修复或修改时能熔焊。压铸模主要零件的材料选用及热处理要求见表3。表1压铸模主要零件材料的选用及热处理要求

　　压铸模材料60注：1、表中所列材料，先列者为优先选用。2、压铸锌、镁、铝合金的成形零件经淬火后，成型面可进行软氧化或氮化处理。氮化层深度为0．08～0．15ram．硬度≥600Hv。与金属液接触的零件，从上世纪50年代起，国内普遍采用3Cr2W8V钢(即原苏联的3×288)，一般压铸1～2万次，型腔开始产生发状裂纹，最多压铸5～6万次模具就报废了，使用寿命较低。在上世纪70年代末注塑模毕业设计，我们在翻译日本压铸协会制订的DCSPl铝合金压铸标准DCSP2锌合金压铸标准时，对标准中所的压铸模材料与美国、西德、英国、和苏联等国模具钢进行了比较和分析，发现国外普遍采用铬钼钒钢，因为从有关研究报告结论看出，钼钢与钨钢持久性没有差别，而钨钢比钼钢容易形成热交变裂纹。因此我们选用了4Cr5MoSiVl钢进行试验研究，请钢厂按我们研究制订的技术条件(原则上是按美国H13ASTM681～76的化学成分，日本DCS中的对模具原材料要求)进行，其关键是：(1)化学成分、杂质含量应符合要求；(2)采用电渣冶炼，避免钢锭铸造时产生偏析和因收缩引起的缺陷，使钢锭致密度、度高，有害杂质和非金属夹杂物低，晶界较，成分、组织较均匀；(3)要求钢材锻造比能达到4S以上。用该钢加之严格的模具制造工艺，所作的压铸模，使用寿命达25万次以上。可以说，H13钢是我们从美国弓I进的优良钢种之一，我国压铸模国家标准制订时，作为重点推广钢种。至目前为止，该钢种和近似钢号，界上应用极其普遍。因为H13钢是一种强韧兼有的空冷硬化型热作模具用钢。该钢的主要特征是：(1)具有高的淬透性和高的韧性；(2)优良的抗热裂能力，在工作场合可予以水冷；(3)具有中等耐磨能力，还可以采用渗碳或渗氮工艺来提高其表面硬度，但要略微降低抗热裂能力；(4)因其含碳量较低同心圆垫片冲压模设计，回火中二次硬化能力较差：(5)在较高温度下具有抗软化能力，但使用温度高于540℃(1000℃)硬度出现迅速下降(即能耐工作温度为540℃)；(6)热处理的变形小：(7)中等和高的切削加工性；(8)中等抗脱碳能力.表2:

　　在美国，热作模具钢分为三种:铬热作模具钢\钨热作模具钢和钼热作模具钢，全部以H命名。分别为H10～H19、H21一H26和H42、H43。热作模具钢的含碳量为中碳含量(O．35～0．45％)，另含Cr、W、Mo和V合金元素，合金含量在6—25％范围。H13钢屑于第一种。其含碳量在o．5％VA下，其最大淬火硬度在55HRC左右。钢的含Cr量为5％N右，它和其它碳化物形成元素一起提供给钢具有较高的淬透性和好的抗软化能力，所以该钢在空冷条件下能够淬硬。国内外合金钢号比照（1）国内外合金工具钢，压铸模常用材料近似钢号作模具钢和钼热作模具钢，全部以H命名.对照，见表2（2）国内市场销售的进口模具钢号及主要化学成分，见表3（3）国内外模具钢状况对比根据对国外模具钢的对比研究发现，国外模具钢的品质主要体现在：、均匀、组织细小、尺寸精确。这些方面的差距造成我国冷作模具钢在进口钢同样强度下韧性不足，耐磨性低下；而热作模具钢的高温强度和热疲劳性能都低，使国产模具钢的模具寿命较进口钢的寿命明显的低。以H13为例，与进口H13相比，国产H13夹杂物、一次碳化物较多；退火组织中碳化物有明显沿晶界分布现象；心部横向冲击韧性只有纵向的0．2．0．3等。但是，尽管这些国产H13钢存在上述诸多质量问题，却均是按国家标准生产合格的正规产品。这就我国国家标准GB1299-2000与压铸展会标准考核检测时可发现的退火组织、带状组织和冲击韧性等问题鼠标上盖注射模具设计，均不是我们国家所考核的指标。这正是国产H13钢生产质量差的关键问题。国外先进国家的企业，只是把国际标准作为最低标准，他们真正贯彻执行的是比国际标准更高的企业标准”或“内控标准”，如UDDEHOLM公司和奥地利Bohkr公司均有非常严格的企业标准。为此，我国模具钢的国家标准应尽可能地向国际先进标准靠拢，这样才会进一步地促进我国模具钢水平的用，航空工艺技术，提高和模具寿命的延长。表3: