鋁壓鑄鑄造模具用鋼的選材

       鋼作為現(xiàn)在最常用的壓鑄模具用鋼，其應(yīng)用范圍也達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)?shù)囊?guī)模。其性能也得到了較好的展現(xiàn)，由于壓鑄條件的越發(fā)苛刻，對(duì)H13鋼種的改良也越發(fā)迫切。國內(nèi)外對(duì)于H13鋼種的改良也從未停止。

       H13鋼對(duì)應(yīng)的國內(nèi)牌號(hào)為4Cr5MoSiV1，現(xiàn)在較為成熟的改良方向是：1）鋁壓鑄鑄造在鋼的成分方面，提高M(jìn)o的含量，降低Si和V的含量；2）在煉鋼工藝方面，盡量減少鋼中夾雜物的含量，提高鋼的純凈度；3）鋁壓鑄鑄造在鋼廠發(fā)貨之前增加超細(xì)化工藝，改善發(fā)貨時(shí)的組織狀態(tài)。

       早期的H13鋼（H13的成分范圍如下表所示）中Mo的含量在1.5%左右，鋁壓鑄鑄造的元素的加入顯著改善了鋼材的耐回火性能。提高M(jìn)o的含量是近期改良H13鋼的一個(gè)趨勢(shì)。H13鋼作為熱作模具鋼，其使用條件比較苛刻，在壓鑄過程中，模具需要承受高達(dá)數(shù)千噸的壓力，且鋁液溫度也比較高（遠(yuǎn)高于H13的回火溫度）。所以對(duì)鋼材組織的要求也比較高，新的鋁壓鑄鑄造改善H13組織的方向?yàn)榻档弯撝械膴A雜物的含量。鋼中夾雜物大多與氧有關(guān)，所以降低鋼中的氧含量可以顯著降低夾雜物的含量。另外鋼中的S和P也是危害比較大的元素，所以優(yōu)質(zhì)的H13一般也會(huì)把脫硫和脫磷作為改良的標(biāo)準(zhǔn)。H13鋼在鋼廠中的發(fā)貨狀態(tài)一般都是球化退火態(tài)。但隨著壓鑄條件對(duì)鋼材性能要求的提高，在工藝上改進(jìn)就顯得很有必要。最新的趨勢(shì)是在發(fā)貨前進(jìn)行一次細(xì)化處理，得到回火索氏體組織。細(xì)化可以改善組織的均勻程度，促進(jìn)合金元素溶入基體，改善組織中碳化物的形態(tài)。但是由于鋼廠在細(xì)化時(shí)采取的是整板冷卻的方式，所以鋁壓鑄鑄造只能采取水冷。這就會(huì)帶來另一個(gè)問題，那就是鋁壓鑄鑄造在水冷過程中會(huì)出現(xiàn)裂紋。因?yàn)樗涞姆绞奖容^劇烈，特別是在板材的四個(gè)角落和表面，有時(shí)候這種裂紋肉眼可見，但大多數(shù)情況下這種裂紋都會(huì)被表面的氧化皮覆蓋。這種板材在銑去黑皮后進(jìn)行超聲探傷是很有必要的。