铝合金压铸用新型热作模具钢的制备及性能研究.pdf

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1、·234·鋈兰帅薷Mar．2017V01．66N0．3铝合金压铸用新型热作模具钢的制备及性能研究曾欣(宜宾职业技术学院，四川宜宾644003)摘要：随着压铸成形精度要求的不断提高，以Mo、V以及Cr为主要添加元素，制备了铝合金压铸用热作模具钢。试验研究了模具钢样品的力学性能、耐铝热熔损性能、摩擦磨损性能以及微观组织结构，结果表明：1020oC淬火40min+500℃回火2h的A3模具钢样品具有最佳的性能，此时模具钢抗拉强度为1712．5MPa，冲击功为7．9J，硬度值为HRC52．83。合金元素的添加有助于模具钢耐热熔损性能和耐摩擦性能的提高，模具钢组织主要以板

2、条状的马氏体为主，能为压铸模具用钢提供一定参考。关键词：模具钢；热处理；耐热；耐磨；性能中图分类号：TGl42．7文献标识码：A文章编号：1001—4977(2017)03—0234—04ThePreparationandPropertiesStudyofNewTypeHot—WorkDieSteelUsedforAluminumAlloyCastingZENGXin(YibinVocationalandTechnicalCollege，Yibin644003，Sichuan，China)Abstract：Thehot—WOrkdiesteelusedforal

3、uminumalloycastingwaspreparedbyusingMo．VandCrasthemainadditiveelements．Themechanicalproperties，hotmeltaluminumlOSSresistance，wearresistanceandmicrostructurewereresearchedaswell．TheresultsshowthatwhenthequenchingtemperatureiS1020℃．insulationfor40minandtemperedat500℃for211．thediesteels

4、ampleexhibitthebestproperties．ThetensilestrengthiS1712．5MPa,impactenergyiS7．9JandhardnessiSHRC52．83．TheadditionofthealloyelementsbenefitstheincreaseofthehotmeltlOSSresistanceandwearresistanceforthediesteel。andthemicrostructureofthediesteelafterheattreatmentaremainlyplatestripofmarten

5、site．Keywords：diesteel；heattreatment；hotresistance；wearresistance；properties随着我国经济的快速发展，我国模具制造业也取得了突飞猛进的发展。压铸模具是利用高速压力，将熔融或半熔融的金属注入压铸模具型腔内成形金属半成品或成品的一种模具㈣。在压铸模具工作的过程中，模具需要承受复杂多变的机械冲击和冷热交替的温差作用，同时在金属的充型过程中，模具内腔还会受到热冲击和磨损[3-71。由于反复的冷热循环热冲击，使得模具型腔表面组织发生了变化，随着使用时间的延长，会使模具内腔出现坍塌、裂纹以及磨损等缺陷

6、，当缺陷进一步发展时会使模具失效㈨Ol。目前，国内外应用较多的压铸模具钢有H13、QR045、QRO80M、BHl0A以及CrN等，我国常用来进行铝合金压铸用模具钢有4Cr5MoSiV(H11)、4Cr5MoSiVl(H13)、4Cr5M02MnSiVl(Y10)、3Cr3M03VNd(HM3)和3Cr2W8V等阳。这些钢在使用过程中以4Cr5M02MnSiVl(YIO)模具钢表现最优异，它是一种新型铝合金压铸用模具钢。总体而言，目前的铝合金压铸用模具钢在使用过程中失效的主要形式为热疲劳破坏、严重脆性开裂、磨损和坍塌等刚0]。为了进一步提高铝合金压铸用模具钢的寿

7、命，开发新型铝合金压铸用模具钢，对于模具制造企业乃至用户效益的提高均具有重要意义。因而，本研究以铝合金压铸用模具钢为研究对象，通过添加不同合金元素，制备了新型铝合金压铸用模具钢，探讨了不同热处理工艺对模具钢性能的影响，为压铸模具的选用提供了一定的试验基础。1试验材料及方法试验过程中，通过调整Cr、Mo以及V等合金元素的添加量，设计和制备新型压铸用模具钢组成，并进行熔炼制备。设计的压铸模具钢化学组成如表1所示。试验过程中，采用中频感应电炉不氧化法熔炼试验模具钢，在熔炼过程中，当钢液温度达到1500℃左右时，进行脱氧处理，脱氧处理后再采用冲人法对钢液进行孕育变质处理

8、，最后浇注成试样。浇注完