第43卷第5期2022年10月·材料与工艺进展·(1大冶特钢股份有限公司;2湖北省高品质特钢重点实验室,黄石 435001)摘要:介绍了我国压铸模具钢材料研究与应用的新进展,通过研究合金元素对压铸模具材料性能的影响,开发出低Si、V、含Ni、Co、W等新型压铸模具钢;通过降低钢中S含量、利用RE改变夹杂物形态以及优化锻造工艺,使模具钢的各向同性性能达到90%以上; 对比常规电渣重熔、气体保护电渣重熔和真空自耗重熔生产的压铸材料,钢中N含量分别为150×10-°、90×10-°和≤40×10-°,0含量分别为24×10-°、15×10-°和6×10-°;利用ASPEXExplorer金属质量分析仪对三种工艺的夹杂物指标进行统计分析,采用真空自耗熔炼的非金属夹杂物数量成指数下降,且不存在>5um的非金属夹杂物,大大提高了模具的冲击性能,7mm×10mm无缺口冲击功可达450J;制定了高端压铸模具材料的微观组织和无缺口冲击评价指标与规范; 随着集成压铸技术的发展,未来模具材料将向大型化、超洁净、高精度、长寿命方向发展。关键词:压铸模具钢;研究应用;进展我国压铸模具钢研究的新进展雷英华’,周旭’-2,肖友谊’,张永强’2,张毅(1大冶特钢股份有限公司,2湖北省高品质特钢重点实验室,黄石 435001)摘要:介绍了我国压铸模具钢材料研究及应用的新成果。通过研究合金元素对模具材料性能的影响,开发了一种低Si、V和Ni、Co、W的新型压铸模具钢。通过降低钢中S含量,利用RE改变夹杂物形态,优化锻造工艺,使模具钢的各向同性性能达到90%以上; 对比常规电渣、气体保护电渣及真空自耗工艺重熔的三种压铸材料,钢中氮含量分别为150×10-、90×10-和≤40×10-°,钢中氧含量分别为24×10-、15×10-°和6×10-°;通过ASPEX Explorer金属质量分析仪对三种工艺的夹杂物指标进行统计分析,采用真空自耗冶炼,钢中非金属夹杂物数量成指数减少,不含大于5μm的夹杂物,材料冲击性能大幅度提高,7 mm×10 mm无缺口冲击功可达450 J; 发展高端压铸模具材料组织、无缺口冲击评定指标标准与规范随着一体化压铸技术的发展,未来模具材料将向着大型、超纯净、高精度、长寿命方向发展。材料指标:压铸模具钢;开发应用;进展特钢我国压铸模具钢研究新进展雷英华,周旭2,肖友义,张永强2,张毅Vol.43.No.5October2022·1·压铸模具设计复杂,加工成本高,在镁铝锌等合金产品成本中占有很大比重,因此要求模具具有较长的使用寿命。
在压铸模具及整套压铸模具的生产成本中,模具材料及热处理成本仅占10%~15%,但对模具整体寿命却有决定性的影响,是压铸成型工艺的核心关键部件。压铸模具在工作过程中承受着复杂的交变载荷,型腔直接与高温金属接触,并反复受到快速冷却、加热,工作条件极其恶劣。为保证模具的使用寿命,压铸模具钢应具有较高的热稳定性、较高的高温强度、耐磨性和淬透性,还要有优良的韧性、导热性和抗热疲劳性能,以及良好的切削性能[2]。进入21世纪,我国汽车、电子、家电、通讯、建筑等行业发展迅速,为提高模具的使用寿命和生产效率,国内众多模具材料生产厂家与模具制造厂家紧密合作。 根据模具使用环境和特点,在压铸模具钢新材料开发、生产工艺优化、材料检测评价体系等方面做了大量工作,取得了很大进展。行业对压铸模具钢的需求向大型化、长寿命化、专用化方向发展,要求模具材料具有低偏析、超洁净、细晶粒组织、高的各向同性性能、抗热疲劳性能等特点[3]。作者简介:雷英华(1966-),男,高级工程师;E-mail:leiyinghua@citicsteel.com;收稿日期:2022-06-16
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