压铸模具钢材选用

　　　　压铸模具钢材选用

　　选用正确钢材对压铸模来说生死攸关.巧妇难为无米之炊,旦钢材不对,胚子坏了,一切努力注定白费挽救也是回天乏力.
 

 

　　1.压铸模工作条件

 

　　1.1.高压承受150MPa~500MPa很高压力的作用

 

　　1.2.高温(铝合金580~740)且承受交变温度(时冷时热)

 

　　1.3高速模具工作型腔收到70m/s~150m/s高速注入地熔融金属接触时,会产生严重地磨损。

 

　　1.4粘着型腔在液态金属冲刷和浸蚀作用下,易使金属粘着在模具型腔表面上(尤其是铝合金更为突出),甚至渗入模面或与模面金属发生化学变化而腐蚀模面。

 

　　2.对钢材性能要求

 

　　2.1.较大的高温强度与韧度压铸模具受到熔融金属注入时的高温高压和热应力作用,容易发生变形,甚至开裂。因此,模具材料在工作温度下应具有足够的高温强度与韧度,以及较高的硬度(铝合金HRC42~48)。

 

　　2.2对钢材性能要求,优良的高温耐磨性、抗氧化性与抗回火稳定性髙温熔融金属高速注入模具和浇铸后脱模时,均产生较大的摩擦作用,为保证模具长期使用,模具在工作温度下应均有较高的耐磨性。大量连续生产的压铸模具,长时间处于一定温度作用下,应持续保持其高硬度,而且应不粘模及不产生氧化皮。因此,模具还应具有良好的抗氧化性与回火稳定性。

 

　　2.3对钢材性能要求,良好的热疲劳性能。压铸模具表面反复受到高温加热与冷却,不断膨胀、收缩,产生交变热应力。此应力超过模具材料的弹性极限时,就发生反复的塑性变形引起热疲劳。同时,模具表面长时间受到熔融金属的腐蚀与氧化,也会逐渐产生微细裂纹,大多数情况下,热疲劳是决定压铸模具寿命的更重要因素。

 

　　2.4对钢材性能要求，高的耐熔融损伤性。随着压铸机的大型化,压铸压力也在增大,已从低压的20~30MPa,提高到高压150500MPa。高温高压浇铸可产生明显的熔融损伤,模具应对此具有较大的抵抗力。为此,模具材料必须具有较大的高温强度,较小的对熔融金属亲和力,模具表明粗糙度要小,并附有适当的氧化模、氮化层等保护层,而不存在脱碳层。

 

　　2.5对钢材性能要求。淬透性好、热处理变形小。无论用哪一种方法进行热处理,得到均一的硬度是必要的,所以要求淬透性好,特别是先雕刻型腔后进行热处理,要用热处理变形小的材料,这点对于尺寸大的模具尤为重要。2.6对钢材性能要求

 

　　2.6较好的被削性与磨削性。压铸模型腔都经切削加工制成,所以模具材料应具有较好的被削性。必须指出,耐磨性好的材料,其被削性一般较差。许多模具钢就是如此,虽在退火状态,其基体部分还是较硬。再加坚硬的碳化物,一般切削困难。为获得较光滑的压铸件,要求模具型腔表面的粗糙度值小,所以对模具材料也应具有较好抛光性能。

 

　　2.7对钢材性能要求。材料内部组织均匀无缺陷模具材料的组织应均匀、无缺陷、方向性少、否则不仅影响模具的裂纹、强度、热疲劳性能,而且还影响热处理变形。

 

　　3.铁与钢简单介绍

 

　　3.1铁与钢都是铁与碳的合金。

 

　　3.2当碳的含量(质量分数)不大于0.0218%时叫纯铁。

 

　　3.3纯铁具有良好的塑性和韧性,但强度和硬度较低(大概是HRC11,其硬度和现在的元钱硬币差不多)。·当碳的含量在0.0218%~%2.11%时叫钢。碳含量越高,硬度越大,但脆性也越大.

 

　　4.钢材中其它元素影响

 

　　4.1钢与铁在冶炼过程中有些元素是无法全部去掉的,如碳,硫,磷

 

　　4.2有些元素是冶炼是带进的,如硅,锰。

 

　　4.3有些元素是为特别需要加进的,如钨,铬,钒钼,钛,镍,硼,铝,铜。

 

　　4.4钢材中其它元素影响

 

　　4.41碳;含碳量越髙,刚的硬度就越高,但是它的可塑性和韧性就越差

 

　　4.42硫;是钢中的有害杂物,含硫较高的钢在高温进行压力加工时,容易脆裂,通常叫作热脆性

 

　　4.43磷;能使钢的可塑性及韧性明显下降,特别的在低温下更为严重,这种现象叫作冷脆性.在优质钢中,硫和磷要严格控制.但从另方面看在低碳钢中含有较高的硫和磷,能使其切削易断,对改善钢的可切削性是宥莉的

 

　　4.44锰;能提高钢的强度,能消弱和消除硫的不良影响,并能提高钢的淬透性,含锰量很高的高合金钢(高锰钢)具有良好的耐磨性和其它的物理性能

 

　　4.45硅;它可以提高钢的硬度,但是可塑性和韧性下降,电工用的钢中含有一定量的硅,能改善软磁性能

 

　　4.46钨;能提髙钢的红硬性和热强性,并能提髙钢的耐磨性

 

　　4.47铬;能提髙钢的淬透性和耐磨性,能改善钢的抗腐蚀能力和抗氧化作用

 

　　4.48钒;能细化钢的晶粒组织,提高钢的强度,韧性和耐磨性它在高温熔入奥氏体时,可增加钢的淬透性;反之,当它在碳化物形态存在时,就会降低它的淬透性

 

　　4.49钼;可明显的提高钢的淬透性和热强性,防止回火脆性,提高剩磁和娇顽力

 

　　4.10钛;能细化钢的晶粒组织,从而提高钢的强度和韧性.在不锈钢中,钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象.

 

　　4.11镍;能提高钢的强度和韧性,提高淬透性.含量高时,可显著改变钢和合金的一些物理性能,提高钢的抗腐蚀能力.

 

　　4.12硼;当钢中含有微量的(0.001-0.005%)硼时钢的淬透性可以成倍的提高

 

　　4.13铝;能细化钢的晶粒组织,阻抑低碳钢的时效，提高的在低温下的初性,还能提高钢的抗氧化性,耐磨

 

　　4.14.铜;它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大气腐蚀性能,特别是和磷配合使用时更为明显.

 

　　5 压铸模常用钢材

 

　　很明显,单纯的钢满足不了压铸模的要求。要合金钢才行,且对合金成分有要求。目前压铸模常用钢材为。国产4Cr5 MoSiV钢国外相类似钢材为:

 

　　日本(JIS)的SKD61

 

　　日本日立的DAC55

 

　　日本大同的DHA1,DH31S

 

　　德国(DIN)的2344

 

　　德国撒斯特钢的GS-2044

 

　　美国(AISI)的H13

 

　　欧洲进口的W302

 

　　瑞典进口的8407