壓鑄模的使用壽命與壓鑄模的材質密切相關。壓鑄模零、部件主要分為與金屬液接觸的零部件、滑動配合零部件和模架結構零件。壓鑄模型腔與澆道等部件在金屬的壓力鑄造生產過程中,直接與高溫、高壓、高速的金屬液相接觸。一方面受到金屬液的直接沖刷、磨損、高溫氧化和各種腐蝕。另一方面由于生產的高效率,模具溫度的升高和降低非常劇烈,并形成周期性的變化。因此,壓鑄模的工作環境十分惡劣。所以,在選擇壓鑄模的制造材料時就應當予以注意。
①具有良好的可鍛性和切削性。
②高溫下具有較高的紅硬性、高溫強度、抗回火穩定性和沖擊韌度。
③具有良好的導熱性和抗疲勞性。
④具有足夠的高溫抗氧化性。
⑤熱膨脹系數小。
⑥具有高的耐磨性和耐蝕性。
⑦具有良好的淬透性和較小的熱處理變形率。
壓鑄模主要零件材料的選用及熱處理要求見表9-1
表9-1 壓鑄模主要零件材料的選用及熱處理要求
項目 |
壓鑄合金 |
熱處理要求 |
鋅合金 |
鋁合金、鎂合金 |
銅合金 |
壓鑄鋅合金、鋁合金、鎂合金 |
壓鑄銅合金 |
與金屬液接觸的零件 |
動模鑲塊、定模鑲塊、型芯、活動型忒、滑塊中成型部位等成型零件 |
4Cr5MoSiV1
3Cr2W8V
(3Cr2W8)
5CrNiMo
4CrW2Si |
4Cr5MoSiV1
3Cr2W8V
(3Cr2W8)
|
3Cr2W8V
(3Cr2W8)
4Cr3Mo3W2V
4Cr3Mo3Si
4Cr5MoSiV1 |
43~47HRC
(4Cr5MoSi
V1)
44~48HRC
(3Cr2W8)
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38~42HRC
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澆道鑲塊、澆道套、分流錐、導流塊等澆注系統 |
4Cr5MoSiV1
3Cr2W8V
(3Cr2W8) |
滑動配合零件 |
導柱、導套、斜銷、彎銷、滑塊、楔緊塊等 |
T8A、T10A、GCr15 |
50~55HRC
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推桿 |
4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V、(3Cr2W8) |
45~55HRC |
T8A、T10A、GCr15 |
50~55HRC |
復位桿 |
T8A、T10A、GCr15 |
50~55HRC |
框架結構零件 |
動模套板、定模套板、動模座板、定模座板、支承板、墊塊、推板、推桿固定板等 |
45 |
調質220~250HBS |
Q235鑄鋼 |
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壓鑄模成型零件(動、定模鑲塊、型忒等)及澆注系統零件使用的熱作模具鋼必須進行熱處理。為保證熱處理質量,避免出現畸變、開裂、脫碳、氧化和腐蝕等疵病,可在鹽浴爐,保護氣氛爐裝箱保護加熱或在真空爐中進行熱處理。尤其是在高壓氣冷真空爐中淬火,質量最好。淬火前應進行一次除應力退火處理,以消除加工時殘留的應力,減少淬火時的變形程度及開裂危險。淬火加熱宜采用兩次預熱,然后加熱到規定溫度,保溫一段時間,然后油淬或氣淬。
壓鑄模零件淬火后即進行回火,以免開裂,回火次數2~3次。壓鑄鋁、鎂合金用的壓鑄模硬度為43~48HRC最適宜。為防止粘模,可在淬火處理后進行輕氮化或氮化處理,氮化層深度為0.08~0.15mm,硬度HV≥600。壓鑄銅合金的壓鑄模硬度宜取低些,一般不超過44HRC。