压铸模具钢的选用-.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,章节,1,压铸模工作条件,2,对钢材性能要求,3,铁与钢简单介绍,4,钢材中其它元素影响,5,压铸模常用钢材,6 4Cr5MoSiV,钢简介,1,1,压铸模工作条件,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。,2,2.1,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),。,3,2.2,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。,4,2.3,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。,5,2.4,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。,6,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,7,2.5,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。,8,2.6,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。,9,2.7,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。,10,3,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。,11,4.1,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。,12,4.2,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,（,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,13,4.3,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,（,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,14,4.4,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,（,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,15,5,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,8407,16,6.1 4Cr5MoSiV,钢简介,4Cr5MoSiV,钢是一种空冷硬化的热作模具钢；,该钢在中温条件下具有很好的韧性；,较好的热强度、热疲劳性能和一定的耐磨性；,在较低的奥氏体化温度条件下进行空淬，热处理变形小；,空淬时产生氧化铁皮的倾向小，而且可以抵抗熔融铝的冲蚀作用。,该钢通常用于制造铝铸件用的压铸模。,17,6.2 4Cr5MoSiV,钢简介,化学成分,18,6.3 4Cr5MoSiV,钢简介,物理性能,19,6.4 4Cr5MoSiV,钢简介,热加工,20,6.5 4Cr5MoSiV,钢简介,预先热处理,21,6.6 4Cr5MoSiV,钢简介,淬火硬度与淬火温度的关系,22,6.7 4Cr5MoSiV,钢简介,推荐的淬火规范,23,6.8 4Cr5MoSiV,钢简介,硬度与回火,温度的关系,24,6.9 4Cr5MoSiV,钢简介,推荐的回火规范,25,