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新型模具钢提高压铸模具性能

时间: 2011-07-10 13:08 来源: 作者: 点击:

多数的压铸模具设计复杂,成本高,所以也要求模具有相当长的使用寿命。在整套压铸模具的生产成本中材料和热处理的费用虽然只占了10-15%,但对模具的整体寿命却起到了决定性的影响。

一般来讲,在欧洲压铸行业中有以下三种最常见的热作模具钢:

◆H11(1.2343),这种材料集中了高硬度和高韧性这两种特征,符合热作模具钢的许多要求;
◆ H13(1.2344),是美国的标准钢种。相对于H11钢材,这种材料含有较高含量的碳和钒,提供了更强的耐磨性,但相对来说韧性就有所减弱;
◆1.2367 在欧洲市场使用得相当普遍,这种材料的特点是明显改善了抗热突变特性。

所有这三种马氏体热作模具钢的主要合金成份都是铬、钼和钒,为了满足当今越来越高的机械性能要求,它们都通过电渣重熔的工艺进行熔炼。

H11钢材提供最好的韧性,1.2367钢材提供了最好的抗高温强度。前者适用于应力龟裂危险较大的时候,后者适用于热龟裂危险较大的场合。

德国KIND公司新研究开发的TQ1材料成功地结合了这两种钢材的高韧性和高抗温度突变性。它的化学成份体现了欧洲最先进的技术研究成果,不仅含有极低的磷、硫成份,而且有害微量元素如铝、硼、铜和锌的指标也达到了最低标准。

通过先进的电渣重溶熔炼工艺,使TQ1达到了最高等级的纯净度,集中了最高的韧性和最优良的抗热疲劳性,所有这些特性都保证了模具最长的寿命。另一个决定模具寿命的特性是钢材的转换行为能力,也就是抑制贝氏体的形成能力。贝氏体是一种硬性的和脆性的结构,它会导致大型模具的核心部分冷却过程不够充分,不能形成期望的马氏体转换。TQ1的贝氏体转换比H11材料要晚25分钟,也就是说使热处理更容易进行。

鉴于TQ1具有很好的抗高温特性,运用TQ1材料生产的模具在操作和运行过程中抵抗热压力的性能要比H11模具强很多。而且相对于H11模具,TQ1模具的抗高温强度,韧性,热膨胀和热传导性也有显著的优势。

TQ1不仅适用于两面锻压的棒材,也适用于六面单独锻压的块料。三维锻压工艺接受了强烈的塑性变形,提供了超级的各向同性和韧性。三维锻压材料同时也在热处理过程中体现了优势。在一块三维锻压的材料中,显微组织的区别比两面锻压的材料要小很多,一般来说这种工艺都是根据用户需要的尺寸来加工的。

热作钢的材料质量不仅能从模具的寿命中体现出,而且能从压铸件的质量来体现。

上面的图片是一个很典型的例子:德国奔驰公司为它的变速器做了套一模两腔的模具,模心材料分别是TQ1和H11。图片中显示了在同一个位置H11模具最终报废前的龟裂状况。TQ1材料模具最终的寿命达到了H11材料的两倍以上。

大多数的压铸模具设计复杂,成本高,所以也要求模具有相当长的使用寿命。

热作钢的材料质量不仅能从模具的寿命中体现出,而且能从压铸件的质量来体现。

原载国际模具制造商情

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