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          鋁壓鑄鑄造模具用鋼是怎么選擇的?

          2020-08-14

                 鋼作為現在常用的壓鑄模具用鋼,其應用范圍也達到了一個相當的規模。其性能也得到了較好的展現,由于壓鑄條件的越發苛刻,對H13鋼種的改良也越發迫切。國內外對于H13鋼種的改良也從未停止。

                 H13鋼對應的國內牌號為4Cr5MoSiV1,現在較為成熟的改良方向是:1)鋁壓鑄鑄造在鋼的成分方面,提高Mo的含量,降低Si和V的含量;2)在煉鋼工藝方面,盡量減少鋼中夾雜物的含量,提高鋼的純凈度;3)鋁壓鑄鑄造在鋼廠發貨之前增加超細化工藝,改善發貨時的組織狀態。

                 早期的H13鋼(H13的成分范圍如下表所示)中Mo的含量在1.5%左右,鋁壓鑄鑄造的元素的加入顯著改善了鋼材的耐回火性能。提高Mo的含量是近期改良H13鋼的一個趨勢。H13鋼作為熱作模具鋼,其使用條件比較苛刻,在壓鑄過程中,模具需要承受高達數千噸的壓力,且鋁液溫度也比較高(遠高于H13的回火溫度)。所以對鋼材組織的要求也比較高,新的鋁壓鑄鑄造改善H13組織的方向為降低鋼中的夾雜物的含量。鋼中夾雜物大多與氧有關,所以降低鋼中的氧含量可以顯著降低夾雜物的含量。另外鋼中的S和P也是危害比較大的元素,所以優質的H13一般也會把脫硫和脫磷作為改良的標準。H13鋼在鋼廠中的發貨狀態一般都是球化退火態。但隨著壓鑄條件對鋼材性能要求的提高,在工藝上改進就顯得很有必要。新的趨勢是在發貨前進行一次細化處理,得到回火索氏體組織。細化可以改善組織的均勻程度,促進合金元素溶入基體,改善組織中碳化物的形態。但是由于鋼廠在細化時采取的是整板冷卻的方式,所以鋁壓鑄鑄造只能采取水冷。這就會帶來另一個問題,那就是鋁壓鑄鑄造在水冷過程中會出現裂紋。因為水冷的方式比較劇烈,特別是在板材的四個角落和表面,有時候這種裂紋肉眼可見,但大多數情況下這種裂紋都會被表面的氧化皮覆蓋。這種板材在銑去黑皮后進行超聲探傷是很有必要的。


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