把同一种型号的钢材放在一起不停地进行比较, 其实大多时候是因为没有搞清楚实际的工作情况。42CrMo和T302这两者根本不是处于同一个应用赛道里产生的材料, 如果一定要硬要去分出个谁高谁低, 那么还不如先去看看这个模具在未来的使用中打算以什么样的方式去发生失效。

42CrMo这种材料, 从根本上说, 它属于调质型的结构钢, 在生产出厂之前, 它通常会经过预硬的加工处理, 这样它的硬度数值一般会稳定在28到32HRC这个范围内。

这一款钢材比较突出的优点在于, 它的强度和韧性配合得比较均衡, 因此非常适用于制造那些大型模具的骨架部分、注塑机的模板部件, 或者是承受力比较复杂的大型承重版。把它拿去啃铝液或者是热熔塑料的话, 表面上很快就会留下划痕并且发生龟裂现象。

这是因为基体里面缺少像钴、钒这样的强碳化物形成元素, 导致热稳定性的天花板就这么高一点。当温度一旦超过380℃的时候, 硬度下降的速度比股票还快。

T302是热作模具钢的正统传承, 铬、钼、钒的比例刻意往抗热疲劳方向调配, 它真正的主场是压铸模具型腔、热锻模镶块, 这类直接接触炽热金属的位置, 在六百多度的高温下它还能死扛着硬度不掉链子, 靠的是红硬性和回火稳定性, 这正是42CrMo完全不具备的核心能力。

经过几百次的急冷和急热的反复交替作用, 采用42CrMo这种材料的部件, 早就因为软化而出现了变形情况, 然而使用T302材料的话, 其产生的疲劳纹依然处于能够被控制的合理范围之。内。

换一种说法来讲, 到底哪个材料更好, 这要看它被使用在什么场合上面。一套铝合金压铸模具, 如果模架部分采用42CrMo这种材料的话, 就可以确保整体的刚性很足, 而型芯镶件选用T302材料, 能够抵抗住热冲击带来的影响, 像这样的组合, 就是非常典型的一个合理的搭配方式。

但是, 假如我们非要把T302这种材料用来制作整个模具的框架结构, 那么成本会直接增加三倍之多, 与此同时, 它的韧性以及焊接性能这两个方面, 反而还不如使用42CrMo来得更合适一些。

再把42CrMo放到压铸型的型腔内部去的话, 那就不只是简单的造成材料浪费这一个问题了, 简直是带来了一场灾难, 因为在这种情况下, 模具是打不到几千次就会报废掉的。在东锜特殊钢的仓库里, 这两种材质的钢材常年保持有库存的状态。

技术团队在进行拆解图纸作业的时候, 最经常要做的一件事就是为客户明确划分那一条分工界限。模架部分使用的是结构钢, 型腔部分则使用热作钢。只有让它们各自回归到正确的位置上, 才能够把模具的使用寿命达到最大值, 也就是常说的拉满。

关于进入提问和回答的互动环节。

有一个问题被提出, 具体的情境是注塑模的滑块使用了42CrMo这种钢材进行制作, 但是在经过一段时间的运用之后, 人们观察到它的磨损程度变得特别严重, 那么这种情况的出现, 是否意味着存在钢材质量方面的问题呢?

答: 这种情况更有可能的原因是, 大家在选材的定位上出现了一些偏差。42CrMo这种材料比较适宜用于那些截面尺寸比较大, 并且承受受力的大型部件, 但它并不适合用来制作需要抵抗耐磨性能的摩擦副件。

滑块这类零件主要涉及到表面之间的滑动摩擦情况, 所以对于42CrMo这一类材料, 应该采取氮化处理的工艺手段来进行强化, 或者是可以考虑直接把材料更换为像P20或者718H这类已经经过预硬处理的塑料模具钢。

假如操作人员只是去片面追求材料本身的基体强度, 而把表面的硬度这一问题给忽略掉了, 那么最终导致零件发生磨损就是一种肯定会发生的必然结果。

用户提出了一个技术问题, 问题是关于T302压铸模具出现了开裂的情况。他想知道这是否是因为模具的硬度设置得过高了。

答案: 需要去观察裂纹的具体形态, 热疲劳导致的龟裂大多数情况是由于模具温度不均匀引起的, 这与硬度大小的关系不大, 假如出现的是深度穿裂现象, 那么根本原因是热处理时的回火过程不够充分, 导致残余应力没有得到完全消除, T302的硬度数值通常需要控制在44到48HRC的范围里面, 要是密度太低就没办法抵抗冲刷磨损, 而硬度太高的话就会直接发生脆性断裂, 东锜给出的建议是应当让热处理工厂提供关于回火的详细曲线报告, 绝对不能够只是去听凭硬度表的单一读数。

我们想知道的是, 为了节省在小批量打样阶段的成本, 是否可以使用42CrMo材料来替代T302材料, 从而应用于铝合金压铸工艺之中。

回答是: 打样的次数如果还没达到几百次, 而且对尺寸的稳定性没什么要求, 那么可以冒个险试一试, 但是模具的表面必须做渗氮强化处理。

只要超过这个界限, 在高温环境下, 42CrMo材料的回火抗性就不够了, 型腔会很快出现拉伤的情况, 到时候后续抛光和修模加起来花的钱, 早就比T302材料多出的那份差价还要多了, 这显然不合算。