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問題往往不在于模具鋼的型號選擇,而是其冶煉質量未能達標。
熱作模具鋼通過碳化物強化基體,以實現高硬度和高耐磨性。然而,碳化物這一堅硬組織在高溫環境下極不穩定,容易聚集長大或發生組織轉變,從而導致硬度下降,模具出現塌陷和開裂。
這種退火軟化現象首先發生在晶界或枝晶間,隨后裂紋擴展,最終導致模具整體塌陷和開裂。因此,增強晶界和枝晶的強度至關重要。
提升晶界和枝晶強度的方法主要有兩種:一是通過添加鋯和硼元素來降低晶界開裂傾向;二是減少雜質的有害影響。
第一種方法主要用于高溫合金鋼的強化,而第二種方法則適用于熱作模具鋼。因此,提高熱作模具鋼的冶煉質量,降低五大有害雜質含量,對于提升模具鋼的高溫強度、抗龜裂性能和抗沖蝕性能至關重要。
然而,這一環節往往被忽視,人們更關注模具鋼的合金成分和牌號,卻忽視了冶煉質量。這導致鋁合金壓鑄模具和熱鍛模具容易出現塌陷和開裂,模具壽命縮短。盡管人們對此進行了諸多猜測,但往往難以找到真正的原因。
為了優化這一環節,一些模具鋼制造商采用臨界氣體電渣爐冶煉技術,以提高模具鋼的純凈度,減少五大有害雜質含量。這樣做的目的是增強模具鋼的晶粒和枝晶強度,降低開裂傾向,從源頭上提升模具鋼的熱強度,減緩沖蝕和龜裂速度,從而延長模具壽命。