鋁合金壓鑄類產(chǎn)品主要用于電子、汽車、電機(jī)、家電和一些通訊行業(yè)等,一些高性能、高精度、高韌性的優(yōu)質(zhì)鋁合金產(chǎn)品也被用于大型飛機(jī)、船舶等要求比較高的行業(yè)中。
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主要的用途還是在一些器械的零件上,根據(jù)鋁合金壓鑄模的服役條件和常見的失效形式,對(duì)鋁合金壓鑄模用鋼的主要性能要求有:
1.高的回火抗力和冷熱疲勞抗力
大量連續(xù)生產(chǎn)的鋁合金壓鑄模具,長(zhǎng)時(shí)間處于一定溫度作用下,應(yīng)持續(xù)保持其高硬度,而且應(yīng)不粘模及不產(chǎn)生氧化皮。因此,模具應(yīng)具有良好的抗氧化性與回火穩(wěn)定性。
鋁合金壓鑄模具表面反復(fù)受到高溫加熱與冷卻,不斷膨脹、收縮,產(chǎn)生交變熱應(yīng)力,此應(yīng)力超過(guò)模具材料的彈性極限時(shí),就發(fā)生反復(fù)的塑性變形,引起熱疲勞。
同時(shí),模具表面長(zhǎng)時(shí)間受到熔融金屬的腐蝕與氧化,也會(huì)逐漸產(chǎn)生微細(xì)裂紋,大多數(shù)情況下,熱疲勞是決定壓鑄模具壽命的最重要因素。
2.足夠的強(qiáng)度、硬度、塑性及耐熱性能
鋁合金壓鑄模具受到熔融金屬注入時(shí)的高溫、高壓和熱應(yīng)力作用,容易發(fā)生變形,甚至開裂,因此,模具鋼在工作溫度下應(yīng)具有足夠的高溫強(qiáng)度與韌度,以及較高的硬度和耐熱性能。
3.良好的導(dǎo)熱性
鋁合金壓鑄模具長(zhǎng)時(shí)間處于600-700℃高溫作用下,為保證其他性能,必須具有良好的導(dǎo)熱性。
4.良好的抗熔融金屬的損傷性
隨著壓鑄機(jī)的大型化,壓鑄壓力也在增大,已從低壓的20-30MPa,提高到高壓150-500MPa,高溫高壓澆鑄可產(chǎn)生明顯的熔融損傷,模具應(yīng)對(duì)此具有較大的抵抗力。
為此,模具材料必須具有較大的高溫強(qiáng)度、較小的對(duì)熔融金屬的親和力,模具表明粗糙度要小,并附有適當(dāng)?shù)难趸?、氮化層等保護(hù)層,而不存在脫碳層。
5.透性好、熱處理變形小
一般壓鑄模具的制造方法是將退火狀態(tài)的模具材料雕刻型腔,然后熱處理,得到所需要的硬度;或?qū)⒛>卟牧舷冗M(jìn)行熱處理,得到需要的硬度,再雕刻型腔。
先雕刻型腔后熱處理的制造方法,有高的硬度和強(qiáng)度,不易產(chǎn)生熔損與熱疲勞。
無(wú)論用哪一種方法進(jìn)行熱處理,得到均一的硬度是必要的,所以要求淬透性好,特別是先雕刻型腔后進(jìn)行熱處理,要用熱處理變形小的材料,這點(diǎn)對(duì)于尺寸大的模具尤為重要。