压铸模具钢的选用 PPT
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• 1.1 高压 • 承受150MPa～500MPa很高压力的作用。 • 1.2 高温(铝合金580 ～740)且承受交变温度(时冷时热). • 1.3 高速 • 模具工作型腔收到70m/s～150m/s高速注入地熔融金 属接触时，会产生严重地磨损。 • 1.4 粘着 • 型腔在液态金属冲刷和浸蚀作用下，易使金属粘着在 模具型腔表面上(尤其是铝合金更为突出)，甚至渗入模 面或与模面金属发生化学变化而腐蚀模面。
4.1 钢材中其它元素影响
• • • • 钢与铁在冶炼过程中： 有些元素是无法全部去掉的，如碳，硫，磷。 有些元素是冶炼是带进的，如硅，锰。 有些元素是为特别需要加进的，如钨，铬，钒， 钼，钛，镍，硼，铝，铜。
4.2 钢材中其它元素影响
• • （1）碳；含碳量越高，刚的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越 差． （2）硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时， 容易脆裂，通常叫作热脆性．
序言
选用正确钢材对压铸模来说生死攸关. 巧妇难为无米之炊,一旦钢材不对,胚子坏 了,一切努力注定白费,挽救也是回天乏力.
章节
• • • • • • 1 2 3 4 5 6 压铸模工作条件 对钢材性能要求 铁与钢简单介绍 钢材中其它元素影响 压铸模常用钢材 4Cr5MoSiV钢简介
1 压铸模工作条件
• （12）硼；当钢中含有微量的（0.001－0.005％）硼时， 钢的淬透性可以成倍的提高．
• （13）铝；能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时 效．提高钢在低温下的韧性，还能提高钢的抗氧化性， 提高钢的耐磨性和疲劳强度等． • （14）铜；它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大 气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时更为明显．
•
（3）磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重， 这种现象叫作冷脆性．在优质钢中，硫和磷要严格控制．但从另方面看， 在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性 是有利的．
（4）锰；能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢 的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它 的物理性能． （5）硅；它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢 中含有一定量的硅，能改善软磁性能．
2.4 对钢材性能要求
• 2.4 高的耐熔融损伤性 • 随着压铸机的大型化，压铸压力也在增大，已 从低压的20～30MPa，提高到高压150～ 500MPa。高温高压浇铸可产生明显的熔融损 伤，模具应对此具有较大的抵抗力。为此，模 具材料必须具有较大的高温强度，较小的对熔 融金属亲和力，模具表明粗糙度要小，并附有 适当的氧化模、氮化层等保护层，而不存在脱 碳层。
2.5 对钢材性能要求
• 2.5 淬透性好、热处理变形小 • 无论用哪一种方法进行热处理，得到 均一的硬度是必要的，所以要求淬透 性好，特别是先雕刻型腔后进行热处 理，要用热处理变形小的材料，这点 对于尺寸大的模具尤为重要。
2.6 对钢材性能要求
• 2.6 较好的被削性与磨削性 • 压铸模型腔都经切削加工制成，所以模具材 料应具有较好的被削性。必须指出，耐磨性好 的材料，其被削性一般较差。许多模具钢就是 如此，虽在退火状态，其基体部分还是较硬。 再加坚硬的碳化物，一般切削困难。 为获得较光滑的压铸件，要求模具型腔表 面的粗糙度值小，所以对模具材料也应具有较 好抛光性能。
• （9）钼；可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提 高剩磁和娇顽力．
• （10）钛；能细化钢的晶粒组织，从而提高钢的强度和韧性．在 不锈钢中，钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象．
4.4 钢材中其它元素影响
• （11）镍；能提高钢的强度和韧性，提高淬透性．含 量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高 钢的抗腐蚀能力．
2 .3 对钢材性能要求
• 2.3 良好的热疲劳性能 • 压铸模具表面反复受到高温加热与冷却，不断 膨胀、收缩，产生交变热应力。此应力超过模 具材料的弹性极限时，就发生反复的塑性变形， 引起热疲劳。同时，模具表面长时间受到熔融 金属的腐蚀与氧化，也会逐渐产生微细裂纹， 大多数情况下，热疲劳是决定压铸模具寿命的 最重要因素。
2.1 对钢材性能要求
• 2.1 较大的高温强度与韧度 • 压铸模具受到熔融金属注入时的高温、 高压和热应力作用，容易发生变形，甚 至开裂。因此，模具材料在工作温度下 应具有足够的高温强度与韧度，以及较 高的硬度(铝合金HRC42 ～ 48)。
2.2 对钢材性能要求
• 2.2 优良的高温耐磨性、抗氧化性与抗回火 稳定性 • 高温熔融金属高速注入模具和浇铸后脱模 时，均产生较大的摩擦作用，为保证模具 长期使用，模具在工作温度下应均有较高 的耐磨性。大量连续生产的压铸模具，长 时间处于一定温度作用下，应持续保持其 高硬度，而且应不粘模及不产生氧化皮。 因此，模具还应具有良好的抗氧化性与回 火稳定性。
2 .7 对钢材性能要求
• 2.7 材料内部组织均匀无缺陷 • 模具材料的组织应均匀、无缺陷、方向性少、否 则不仅影响模具的裂纹、强度、热疲劳性能，而 且还影响热处理变形。
3 铁与钢简单介绍
• 铁与钢都是铁与碳的合金。 • 当碳的含量（质量分数）不大于0.0218%时叫 纯铁。纯铁具有良好的塑性和韧性，但强度和 硬度较低（大概是HRC11，其硬度和现在的 一元钱硬币差不多 ）。 • 当碳的含量在0.0218% ～ %2.11%时叫钢。碳 含量越高，硬度越大，但脆性也越大。
5 压铸模常用钢材
• 很明显,单纯的钢满足不了压铸模的要求. • 要合金钢才行,且对合金成分有要求. • 目前压铸模常用钢材为 • 国产4Cr5MoSiV钢.国外相类似钢材为: • 日本(JIS)的SKD61 • 日本日立的DAC55 • 日本大同的DHA1,DH31S • 德国(DIN)的2344 • 德国撒斯特钢的GS-2044 • 美国(AISI)的H13 • 奥地利百禄 的W302 • 瑞典一胜百的8407
•
•
பைடு நூலகம் 4.3 钢材中其它元素影响
• （6）钨；能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的耐磨性． • （7）铬；能提高钢的淬透性和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和 抗氧化作用． • （8）钒；能细化钢的晶粒组织，提高钢的强度，韧性和耐磨 性．当它在高温熔入奥氏体时，可增加钢的淬透性；反之，当它 在碳化物形态存在时，就会降低它的淬透性．
4.1 钢材中其它元素影响
• • • • 钢与铁在冶炼过程中： 有些元素是无法全部去掉的，如碳，硫，磷。 有些元素是冶炼是带进的，如硅，锰。 有些元素是为特别需要加进的，如钨，铬，钒， 钼，钛，镍，硼，铝，铜。
4.2 钢材中其它元素影响
• • （1）碳；含碳量越高，刚的硬度就越高，但是它的可塑性和韧性就越 差． （2）硫；是钢中的有害杂物，含硫较高的钢在高温进行压力加工时， 容易脆裂，通常叫作热脆性．
序言
选用正确钢材对压铸模来说生死攸关. 巧妇难为无米之炊,一旦钢材不对,胚子坏 了,一切努力注定白费,挽救也是回天乏力.
章节
• • • • • • 1 2 3 4 5 6 压铸模工作条件 对钢材性能要求 铁与钢简单介绍 钢材中其它元素影响 压铸模常用钢材 4Cr5MoSiV钢简介
1 压铸模工作条件
• （12）硼；当钢中含有微量的（0.001－0.005％）硼时， 钢的淬透性可以成倍的提高．
• （13）铝；能细化钢的晶粒组织，阻抑低碳钢的时 效．提高钢在低温下的韧性，还能提高钢的抗氧化性， 提高钢的耐磨性和疲劳强度等． • （14）铜；它的突出作用是改善普通低合金钢的抗大 气腐蚀性能，特别是和磷配合使用时更为明显．
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（3）磷；能使钢的可塑性及韧性明显下降，特别的在低温下更为严重， 这种现象叫作冷脆性．在优质钢中，硫和磷要严格控制．但从另方面看， 在低碳钢中含有较高的硫和磷，能使其切削易断，对改善钢的可切削性 是有利的．
（4）锰；能提高钢的强度，能消弱和消除硫的不良影响，并能提高钢 的淬透性，含锰量很高的高合金钢（高锰钢）具有良好的耐磨性和其它 的物理性能． （5）硅；它可以提高钢的硬度，但是可塑性和韧性下降，电工用的钢 中含有一定量的硅，能改善软磁性能．
2.4 对钢材性能要求
• 2.4 高的耐熔融损伤性 • 随着压铸机的大型化，压铸压力也在增大，已 从低压的20～30MPa，提高到高压150～ 500MPa。高温高压浇铸可产生明显的熔融损 伤，模具应对此具有较大的抵抗力。为此，模 具材料必须具有较大的高温强度，较小的对熔 融金属亲和力，模具表明粗糙度要小，并附有 适当的氧化模、氮化层等保护层，而不存在脱 碳层。
2.5 对钢材性能要求
• 2.5 淬透性好、热处理变形小 • 无论用哪一种方法进行热处理，得到 均一的硬度是必要的，所以要求淬透 性好，特别是先雕刻型腔后进行热处 理，要用热处理变形小的材料，这点 对于尺寸大的模具尤为重要。
2.6 对钢材性能要求
• 2.6 较好的被削性与磨削性 • 压铸模型腔都经切削加工制成，所以模具材 料应具有较好的被削性。必须指出，耐磨性好 的材料，其被削性一般较差。许多模具钢就是 如此，虽在退火状态，其基体部分还是较硬。 再加坚硬的碳化物，一般切削困难。 为获得较光滑的压铸件，要求模具型腔表 面的粗糙度值小，所以对模具材料也应具有较 好抛光性能。
• （9）钼；可明显的提高钢的淬透性和热强性，防止回火脆性，提 高剩磁和娇顽力．
• （10）钛；能细化钢的晶粒组织，从而提高钢的强度和韧性．在 不锈钢中，钛能消除或减轻钢的晶间腐蚀现象．
4.4 钢材中其它元素影响
• （11）镍；能提高钢的强度和韧性，提高淬透性．含 量高时，可显著改变钢和合金的一些物理性能，提高 钢的抗腐蚀能力．
2 .3 对钢材性能要求
• 2.3 良好的热疲劳性能 • 压铸模具表面反复受到高温加热与冷却，不断 膨胀、收缩，产生交变热应力。此应力超过模 具材料的弹性极限时，就发生反复的塑性变形， 引起热疲劳。同时，模具表面长时间受到熔融 金属的腐蚀与氧化，也会逐渐产生微细裂纹， 大多数情况下，热疲劳是决定压铸模具寿命的 最重要因素。
2.1 对钢材性能要求
• 2.1 较大的高温强度与韧度 • 压铸模具受到熔融金属注入时的高温、 高压和热应力作用，容易发生变形，甚 至开裂。因此，模具材料在工作温度下 应具有足够的高温强度与韧度，以及较 高的硬度(铝合金HRC42 ～ 48)。
2.2 对钢材性能要求
• 2.2 优良的高温耐磨性、抗氧化性与抗回火 稳定性 • 高温熔融金属高速注入模具和浇铸后脱模 时，均产生较大的摩擦作用，为保证模具 长期使用，模具在工作温度下应均有较高 的耐磨性。大量连续生产的压铸模具，长 时间处于一定温度作用下，应持续保持其 高硬度，而且应不粘模及不产生氧化皮。 因此，模具还应具有良好的抗氧化性与回 火稳定性。
2 .7 对钢材性能要求
• 2.7 材料内部组织均匀无缺陷 • 模具材料的组织应均匀、无缺陷、方向性少、否 则不仅影响模具的裂纹、强度、热疲劳性能，而 且还影响热处理变形。
3 铁与钢简单介绍
• 铁与钢都是铁与碳的合金。 • 当碳的含量（质量分数）不大于0.0218%时叫 纯铁。纯铁具有良好的塑性和韧性，但强度和 硬度较低（大概是HRC11，其硬度和现在的 一元钱硬币差不多 ）。 • 当碳的含量在0.0218% ～ %2.11%时叫钢。碳 含量越高，硬度越大，但脆性也越大。
5 压铸模常用钢材
• 很明显,单纯的钢满足不了压铸模的要求. • 要合金钢才行,且对合金成分有要求. • 目前压铸模常用钢材为 • 国产4Cr5MoSiV钢.国外相类似钢材为: • 日本(JIS)的SKD61 • 日本日立的DAC55 • 日本大同的DHA1,DH31S • 德国(DIN)的2344 • 德国撒斯特钢的GS-2044 • 美国(AISI)的H13 • 奥地利百禄 的W302 • 瑞典一胜百的8407
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பைடு நூலகம் 4.3 钢材中其它元素影响
• （6）钨；能提高钢的红硬性和热强性，并能提高钢的耐磨性． • （7）铬；能提高钢的淬透性和耐磨性，能改善钢的抗腐蚀能力和 抗氧化作用． • （8）钒；能细化钢的晶粒组织，提高钢的强度，韧性和耐磨 性．当它在高温熔入奥氏体时，可增加钢的淬透性；反之，当它 在碳化物形态存在时，就会降低它的淬透性．