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熱作模具主要分為熱擠壓模具和壓鑄模具兩類。
一、熱擠壓模具鋼的選材考量:
熱擠壓模具的構成部件主要包括擠壓筒、壓頭、擠壓頂頭、墊塊、凹模和心棒(尤其在擠壓管材時使用)。熱擠壓模具的失效通常源于破裂、磨損、沖刷腐蝕、過熱及熱疲勞裂紋等因素。模具的壽命與所加工材料的性質及擠壓比緊密相關。在處理變形抗力大的金屬材料或采用高擠壓比時,凹模和心棒的壽命會顯著縮短。此外,模具的潤滑與冷卻條件對其壽命亦有重大影響。
二、壓鑄模具鋼的選材標準:
壓鑄模具需在高速、高壓的金屬噴射、沖刷腐蝕及加熱環境中持續工作,因此,模具鋼材需具備出色的抗熱疲勞性、紅硬性以及對高溫液態金屬沖刷和腐蝕的抵抗能力,同時,良好的工藝性能也是必要的。
壓鑄模具鋼的選用主要依據壓鑄工件的材料、模具的工作溫度及浸濕程度。
壓鑄鋅合金,由于工作溫度較低,常選用H13系列模具鋼,硬度約為HRC45°。
在鋁鎂等輕合金壓鑄模具中,由于工作溫度較高(超過600°),優質H13系列模具鋼是常用選擇,熱處理后硬度在45-50°范圍內。具體選擇還需考慮模具產量、工件尺寸、復雜度、壁厚及結構特點,如電渣H13、2344、SKD61、8407、8418等模具鋼均可適用。
銅合金壓鑄模具因工作溫度極高,推薦使用高合金熱作模具鋼,如3Cr2W8V,熱處理后硬度約為45°。