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新型高性能热作模具钢(HHD钢)在压铸模上的应用

作者: 来源: 日期:2015/4/26 19:49:25 人气:1687
    铝合金压铸模具经常与600℃左右的高速熔化的炽热金属液接触,并被反复的加热、冷却,工作环境极其恶劣,其失效形式主要有:热疲劳、冲蚀和整体断裂[1~3]。世界各国都一直致力于压铸模具材料的开发与应用,以期提高压铸模具的使用寿命。20世纪30年代初在工业中一直广泛应用5CrNiMo、5CrMnMo钢,这两种钢由于铬含量低,淬透性差,热强度及热稳定性稍差,不适合做压铸模具。始于70年代的H系列钢(AISI标准)是目前世界上用量最大的第二代热作模具钢,以铬含量为5%的H11、H12和H13为代表,这类模具钢具有良好的淬透性及热强性,是目前使用最广泛的压铸模具用钢。第三代热作模具钢是以瑞典研制的铬含量为3wt%的QRO 45、QRO80和QRO90为代表。与H13钢相比,QRO80M和ORO90Supreme钢含有较低的Cr,同时增大了钢中的Mo含量,推迟了高温稳定性较好的MC型碳化物向稳定性较差的M23C6型碳化物转变,使该钢种具有更为持久的高温强度以及抗热疲劳性能[4]。但是,由于QRO系列模具钢的贝氏体形成倾向性,在淬火时容易出现粗大的上贝氏体,影响模具钢的塑韧性,降低模具寿命,甚至出现早期开裂,其推广受到限制。
    本新型高性能压铸模具钢HHD钢,最主要的特点是将Cr含量提高到10%左右,大大提高了抗氧化性和淬透性;加入了适量的氮,利用氮的固溶强化及碳、氮化物的析出强化作用来提高材料的热强性和耐磨性;同时还优化了冶炼、锻造和预处理工艺,大大提高了模具钢的纯净度、均匀性和等向性。
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