影響壓鑄模使用壽命的因素很多,除了選擇正確工藝及合理操作外,其材料的準確選用也至關(guān)重要.本文不但對壓鑄模合理選材做了闡述,還詳細探討了幾種提高其使用壽命的方法.

　　我國加入WTO后的新形式,模具行業(yè)從總體上來看,機遇要大于挑戰(zhàn).這主要是我國模具價格要比許多工業(yè)發(fā)達國家低,有的甚至只是國外價格的1/3～1/5,因此在國際市場上有一定的競爭優(yōu)勢.

　　從資料可知,在全部模具中,其模具用量的次序是塑料模具、冷沖壓模惕耕、鑄造模具幸海、鍛造模具等等。但是坡脐，由于選材不對泄私、工藝不正確或操作不當，造成低的高溫強度與韌度备闲、差的高溫耐磨性晌端、低的耐熔融損傷性等，嚴重影響了模具使用壽命恬砂。所以咧纠，除了選擇正確工藝及合理操作以外，壓鑄模材料的選用也是重要問題之一泻骤，這對提高模具的產(chǎn)品質(zhì)量惧盹、延長使用壽命具有十分重要的意義。

　　1瞪讼、工作條件與性能要求

　　壓鑄模是完成壓力鑄造生產(chǎn)的基本工具,是在高壓150MPa～500MPa下將高溫1000℃熔融金屬壓鑄成形钧椰，加工對象有鉛、鋅、鋁刻吵、鎂恼孩、銅及其它合金等。由于這些金屬及合金的熔點不同苦突，對模具性能要求也不完全相同牙硫。

　　1.1 壓鑄模具的工作條件

　　(1)與其他模具相比，壓鑄模具的工作條件十分惡劣街剂，因不同被壓鑄的金屬防徊，要承受150MPa～500MPa很高壓力的作用。

　　(2)工作時绎弯，經(jīng)常與300℃～1000℃的熔融金屬接觸选芦，且不斷地反復(fù)加熱和冷卻，沿截面溫度梯度很大版逼。

　　(3)模具工作型腔收到150m/s～70m/s高速注入地熔融金屬接觸時赌列，會產(chǎn)生嚴重地磨損。

　　(4)型腔在液態(tài)金屬沖刷和浸蝕作用下钮隙，易使金屬粘著在模具型腔表面上(尤其是鋁合金更為突出)阅嘶，甚至滲入模面或與模面金屬發(fā)生化學(xué)變化而腐蝕模面。

　　1.2 壓鑄模其他性能要求

　　壓力鑄造可以鑄出形狀復(fù)雜载迄、精度高讯柔、表面粗糙度小并且具有良好地力學(xué)性能的零件。所以护昧，壓鑄模具應(yīng)具有如下的性能要求：

　　(1)較大的高溫強度與韌度

　　壓鑄模具受到熔融金屬注入時的高溫磷杏、高壓和熱應(yīng)力作用，容易發(fā)生變形捏卓，甚至開裂。因此慈格，模具材料在工作溫度下應(yīng)具有足夠的高溫強度與韌度怠晴，以及較高的硬度。

　　(2)優(yōu)良的高溫耐磨性浴捆、抗氧化性與抗回火穩(wěn)定性

　　高溫熔融金屬高速注入模具和澆鑄后脫模時，均產(chǎn)生較大的摩擦作用选泻，為保證模具長期使用冲粤，模具在工作溫度下應(yīng)均有較高的耐磨性。大量連續(xù)生產(chǎn)的壓鑄模具洒唇，長時間處于一定溫度作用下船遣，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。因此样呜，模具還應(yīng)具有良好的抗氧化性與回火穩(wěn)定性欺靠。

　　(3)良好的熱疲勞性能

　　壓鑄模具表面反復(fù)受到高溫加熱與冷卻，不斷膨脹覆珍、收縮，產(chǎn)生交變熱應(yīng)力纱轨。此應(yīng)力超過模具材料的彈性極限時耿愈，就發(fā)生反復(fù)的塑性變形，引起熱疲勞倔剩。同事朦暖，模具表面長時間受到熔融金屬的腐蝕與氧化，也會逐漸產(chǎn)生微細裂紋判哥，大多數(shù)情況下献雅，熱疲勞是決定壓鑄模具壽命的最重要因素。

　　(4)高的耐熔融損傷性

　　隨著壓鑄機的大型化塌计，壓鑄壓力也在增大挺身，已從低壓的20～30MPa，提高到高壓150～500MPa章钾。高溫高壓澆鑄可產(chǎn)生明顯的熔融損傷热芹，模具應(yīng)對此具有較大的抵抗力。為此伊脓，模具材料必須具有較大的高溫強度，較小的對熔融金屬親和力报腔，模具表明粗糙度要小株搔，并附有適當?shù)难趸！⒌瘜拥缺Ｗo層纯蛾，而不存在脫碳層肌辑。

　　(5)淬透性好、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留旱，然后熱處理刹造，得到所需要的硬度格你，或?qū)⒛＞卟牧舷冗M行熱處理劫欣，得到需要的硬度候隘，再雕刻型腔。先雕刻型腔后熱處理的制造方法晋挑，有高的硬度和強度跛孕，不易產(chǎn)生熔損與熱疲勞。無論用哪一種方法進行熱處理肄寻，得到均一的硬度是必要的舟鲁，所以要求淬透性好，特別是先雕刻型腔后進行熱處理串锁，要用熱處理變形小的材料坡沿，這點對于尺寸大的模具尤為重要。

　　(6)較好的被削性與磨削性

　　壓鑄模型腔都經(jīng)切削加工制成钾埂，所以模具材料應(yīng)具有較好的被削性河闰。必須指出，耐磨性好的材料褥紫，其被削性一般較差姜性。許多模具鋼就是如此，雖在退火狀態(tài)髓考，其基體部分還是較硬部念。再加堅硬的碳化物，一般切削困難氨菇。

　　為獲得較光滑的壓鑄件儡炼，要求模具型腔表面的粗糙度值小，所以對模具材料也應(yīng)具有較好拋光性能查蓉。

　　(7)材料內(nèi)部組織均勻無缺陷

　　模具材料的組織應(yīng)均勻乌询、無缺陷、方向性少豌研、否則不僅影響模具的裂紋妹田、強度、熱疲勞性能淌璧，而且還影響熱處理變形拳镊。

　　2、壓鑄模材料的選用原則

　　經(jīng)上述分析及介紹可知湃改，壓鑄模材料的選用原則是：

　　第一 能滿足被壓鑄材料工作條件的要求，一般按表3選用悲碰。

　　第二 根據(jù)被壓鑄零件的大小來決定模具尺寸丧足，并考慮到生產(chǎn)批量，參見表3泻磅。

　　第三 按鋼材的供應(yīng)條件蜗胖，應(yīng)優(yōu)先采用我國自產(chǎn)搔片，并且冶金質(zhì)量穩(wěn)定的鋼材。

　　第四 大袄雷、中型精密壓鑄模具脸缆，應(yīng)選用加工工藝性能好、使用性能可靠和壽命長的鋼種跑事。

　　3别粮、提高模具壽命方法

　　隨著現(xiàn)代技術(shù)的進步，積極推廣應(yīng)用新技術(shù)蛇耀，是進一步提高模具壽命的重要手段辩诞。較成熟的提高模具壽命的新工藝有模具整體強韌化處理及模具表面強化處理兩大類。

　　3.1 整體強韌化處理

　　3Cr2W8V模具鋼使用較廣纺涤，常規(guī)熱處理工藝為1050℃～1100℃淬火译暂，550℃～620℃回火，硬度一般為45HRC～50HRC撩炊，使用中常出現(xiàn)早期斷裂現(xiàn)象外永，模具壽命往往是較低的。如改用高溫淬火和高溫回火新工藝拧咳，即1150℃高溫淬火伯顶，640℃～680℃高溫回火，硬度為40HRC左右呛踊，得到回火索氏體組織砾淌。這樣，硬度雖然降低了些谭网，但由于耐熱疲勞性及斷裂韌度大大提高汪厨，使用中避免了斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，使用壽命顯著延長卡宛。若將回火溫度控制在620℃～640℃蛙檐，硬度保持43HRC左右，對一些凸模形狀可以延緩產(chǎn)生塌陷時間胚闲。

　　3.2 表面強化處理

　　近幾年來贪犁，隨著工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品質(zhì)量的要求日益嚴格缭柄，因而對模具的要求也越來越高檀氏。特別是精密壓鑄模具，除要求有很高的力學(xué)性能软架，還要求變形量很小纳帽，熱處理后基本不再加工。下面介紹了三種常用的模具表面強化處理：

　　(1)模具氣體軟氮化

　　氣體軟氮化是一項新的化學(xué)熱處理工藝弄讥，它是由液體軟氮化發(fā)展起來的挣呛。這項工藝是在井式爐中使用尿素础健、甲酸胺、三乙醇胺等有機化合物作為滲劑舰绘，或通入氨加滲碳性氣體等添加物進行氮化處理蹂喻。

　　氣體軟氮化工藝除具有液體軟氮化處理溫度低、時間短捂寿、變形小口四、不受鋼種限制，處理后能顯著提高模具型腔的耐磨性者蠕、疲勞性窃祝、抗咬合及擦傷等性能外，還解決了液體軟氮化的毒性問題踱侣，具有勞動條件好粪小，氮化質(zhì)量穩(wěn)定，工藝操作方便等有點抡句。

　　3Cr2W8V壓鑄模徑氣體軟氮化表明強化處理后探膊，一般能提高2～10倍，取決于被壓鑄德零件材料待榔、形狀及尺寸逞壁。

　　(2)模具離子氮化

　　離子氮化是提高模具零件耐磨性、疲勞強度锐锣、抗蝕性德一種新德化學(xué)熱處理工藝债轰，生產(chǎn)實踐證實，應(yīng)用在壓鑄模具上效果良好缕翁。

　　(3)模具滲鉻

　　壓鑄模滲鉻可提高型腔表明硬度(HV1300以上)丐闲、耐磨性、耐蝕性叠凸、疲勞強度和抗高溫氧化性索官。對承受強烈磨損的模具，可顯著提高使用壽命滨鼠。

　　模具滲鉻時势瘤，加熱到950℃～1100℃，保溫5h～10h即可形成一層結(jié)合牢固的滲鉻層捶臂。滲鉻層厚度一般較小勃否，不影響模具型腔的尺寸。

　　例如赎躲，某廠對壓鑄件的一般形狀及尺寸來說避掩，鋁合金壓鑄磨3Cr2W8V，經(jīng)滲鉻后的使用壽命可提高10倍左右俩莽。

　　總之旺坠，壓鑄模的工作條件極為復(fù)雜和惡劣，一副模具在使用過程中往往交織著多種損傷現(xiàn)象扮超，這些損傷相互作用取刃、相互促進，最后以一種或多種形式失效出刷。所以璧疗，在選用模具鋼時，應(yīng)認真細致地進行探討及分析馁龟，從而采用提高壓鑄模使用壽命地最佳措施崩侠，這將對降低生產(chǎn)成本提高經(jīng)濟效益具有重要地現(xiàn)實意義。

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