压铸模的使用寿命与压铸模的材质密切相关。压铸模零、部件主要分为与金属液接触的零部件、滑动配合零部件和模架结构零件。压铸模型腔与浇道等部件在金属的压力铸造生产过程中,直接与高温、高压、高速的金属液相接触。一方面受到金属液的直接冲刷、磨损、高温氧化和各种腐蚀。另一方面由于生产的高效率,模具温度的升高和降低非常剧烈,并形成周期性的变化。因此,压铸模的工作环境十分恶劣。所以,在选择压铸模的制造材料时就应当予以注意。
①具有良好的可锻性和切削性。
②高温下具有较高的红硬性、高温强度、抗回火稳定性和冲击韧度。
③具有良好的导热性和抗疲劳性。
④具有足够的高温抗氧化性。
⑤热膨胀系数小。
⑥具有高的耐磨性和耐蚀性。
⑦具有良好的淬透性和较小的热处理变形率。
压铸模主要零件材料的选用及热处理要求见表9-1
表9-1 压铸模主要零件材料的选用及热处理要求
项目 |
压铸合金 |
热处理要求 |
锌合金 |
铝合金、镁合金 |
铜合金 |
压铸锌合金、铝合金、镁合金 |
压铸铜合金 |
与金属液接触的零件 |
动模镶块、定模镶块、型芯、活动型忒、滑块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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浇道镶块、浇道套、分流锥、导流块等浇注系统 |
4Cr5MoSiV1
3Cr2W8V
(3Cr2W8) |
滑动配合零件 |
导柱、导套、斜销、弯销、滑块、楔紧块等 |
T8A、T10A、GCr15 |
50~55HRC
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推杆 |
4Cr5MoSiV1、3Cr2W8V、(3Cr2W8) |
45~55HRC |
T8A、T10A、GCr15 |
50~55HRC |
复位杆 |
T8A、T10A、GCr15 |
50~55HRC |
框架结构零件 |
动模套板、定模套板、动模座板、定模座板、支承板、垫块、推板、推杆固定板等 |
45 |
调质220~250HBS |
Q235铸钢 |
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压铸模成型零件(动、定模镶块、型忒等)及浇注系统零件使用的热作模具钢必须进行热处理。为保证热处理质量,避免出现畸变、开裂、脱碳、氧化和腐蚀等疵病,可在盐浴炉,保护气氛炉装箱保护加热或在真空炉中进行热处理。尤其是在高压气冷真空炉中淬火,质量最好。淬火前应进行一次除应力退火处理,以消除加工时残留的应力,减少淬火时的变形程度及开裂危险。淬火加热宜采用两次预热,然后加热到规定温度,保温一段时间,然后油淬或气淬。
压铸模零件淬火后即进行回火,以免开裂,回火次数2~3次。压铸铝、镁合金用的压铸模硬度为43~48HRC最适宜。为防止粘模,可在淬火处理后进行轻氮化或氮化处理,氮化层深度为0.08~0.15mm,硬度HV≥600。压铸铜合金的压铸模硬度宜取低些,一般不超过44HRC。