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鋁合金壓鑄模具材料的選擇是業界關注的重點。針對鋁合金壓鑄模具龜裂問題,合適的模具鋼材料應具備高耐熱性、高硬度、高韌性以及高導熱系數這“四高”特性。
鋁合金壓鑄模具出現龜裂,主要是由于模具在高溫工作環境下軟化,強度降低,抗熱沖擊韌性減弱,從而容易發生沖蝕或撕裂。此外,如果模具鋼的導熱系數不佳,散熱慢,模具在急劇的溫度變化下,熱脹冷縮幅度大,會進一步加劇裂紋的產生和擴展。
為了提升熱作模具鋼的抗龜裂性能,所選材料需具備上述“四高”特性:高耐熱性要求模具鋼含有足夠的耐熱合金元素,如鉬(Mo),以保持良好的抗高溫軟化性能;高硬度則通常要求達到HRC50以上,以確保模具的強度;高韌性有助于防止模具開裂;而高導熱系數則能加快模具散熱,減少熱脹冷縮的影響。
然而,傳統的熱作模具鋼,如H13、2344、SKD61、8407、8418等,往往無法同時滿足這些要求,特別是它們的硬度通常低于HRC52。同時,由于冶煉工藝的限制,這些模具鋼中可能含有較高的有害雜質,進一步影響了其性能。
相比之下,LG模具鋼則較好地匹配了鋁合金壓鑄模具所需的“四高”特性:其耐熱合金鉬含量與8418相當,抗高溫軟化性能優越;使用硬度可達HRC54-58,模具強度充足;韌性是DC53的8~9倍,即便在高硬度下也能保持高韌性;導熱系數高,散熱快,有效減少了熱脹冷縮的影響。
因此,采用LG模具鋼的鋁合金壓鑄模具具有以下優勢:薄壁細長芯子不易彎曲斷裂,模具尺寸長時間保持穩定,模具不易產生龜裂,且抗熱磨損和摩擦磨損能力強,模具壽命長。
對于鋁合金壓鑄模具材料的選擇,具備高耐熱性、高硬度、高韌性以及高導熱系數的LG模具鋼是一個合適的選擇。