2
压铸模具材料
我国铝合金压铸模多年来一直采用3Cr2W8V钢制 造，这种钢虽然具有良好的高温强度和热硬性， 但韧性和热疲劳抗性较差是一大弱点，致使使用 这种钢制造的模具因过早出现热疲劳裂纹并较快 扩展而影响产品质量。
4Cr5MoSiV（简称H13）是新型热模具钢，在国际 上广泛应用的一种空冷硬化热作模具钢。H13钢 有较高的热强性和热硬性，有相当高的韧性和耐 冷热疲劳性能，不容易产生热疲劳裂纹，即使出 现热疲劳裂纹也细而短，不容易扩展，用其制作 的模具使用寿命有较大提高。
铝合金压铸模热处理
整理
1
压铸模具概述
• 压铸模具的失效形式有热疲劳开裂、热磨 损和热熔蚀。
• 对压铸模具的性能要求是：具有较高的 耐热性和良好的高温力学性能；具有优良 的耐冷热疲劳性和较高的导热率；具有良 好的抗氧化性和耐蚀性；具有较高的淬透 性。凹模的硬度为56～60HRC，但要求韧性 较高。
整理
整理
9
整理
10
回火工艺 ：
• 回火稳定性是热作模具钢的主要性能之一，它反 映了模具钢在高的工作温度下抵抗软化的能力， 它关系到钢的高温硬度、高温强度、及热疲劳抗 力等等。提高回火稳定性有助于延长模具的使用 寿命。为了防止开裂，模具淬火后冷却至100℃ 左右应立即回火（特别是形状复杂的模具淬火后 应立即回火）。根据模具的工作情况，回火一般 却550℃——650℃。在500℃附近获得二次硬化， 回火硬度最高，为55HRC左右，钢的冲击韧性显 著降低，出现回火脆性，应避免。
理。常用方法有：正火、退火、淬火、调质、
渗碳及氮化等，见表。整理
5
整理
6
退火工艺：
• H13钢锻后碳化物带状偏析有时也较严重， 常规退火工艺（组织得到片状珠光体+少量 块状碳化物）不能满足。采用高温固溶— —段时间等温球化•退退火火工艺工艺（得到组织为 球状珠光体+少量弥散分布粒状碳化物）， 碳化物可以到超细化水平，碳化物带状偏 析可以得到均匀化，因此二次碳化物也较 少出现。使碳化物不均匀分布得到明显改 善，甚至消除。
整理
3
目前压铸模具型块材料多采用H13 • H13退火模坯，硬度为192~229HBS • H13钢的化学成份 C 0.32—0.45 Mn
0.20—0.50 Si 0.80—1.20 Gr 4.75—55 • Mo 1.10—1.75 V 0.80—1,20 （%）
整理
4
热作模具常用热处理工艺
整理
8
• 铝合金压铸模的升温速度，以每小时200℃ 左后为最理想。也可以快速进行预热，预 热的目的在于防止升温中因热应力或相变 应力而产生的变形，以及800℃左右由相变 引起的收缩变形，因此采用二次预热。第 一次预热温度为550℃，第二次预热温度为 800℃，最终加热到1020℃。
• 采用空冷和一级淬火，铝合金压铸模容易 产生开裂，使用寿命低。采用二级分级淬 火，较为理想。现将分级淬火工艺相比较， 一级盐浴分级淬火用的中性盐浴温度为 500℃和200℃。
整理
11
淬火后回火曲线 ：
整理
ห้องสมุดไป่ตู้12
去应力回火：
℃ 随炉冷 400℃
小时
空冷
整理
13
整理
14
模具热处理包括模具材料热处理和模具零件热处理 。
• 模具材料热处理：在钢厂内完成，保证钢材质量，
如基本力学性能，金相组织要符合国家标准或行业 标准。特点是大型工业炉中大批量生产。
• 模具零件热处理：在模具制造厂完成，或专业热
处理厂完成。特点是小批量或单件生产，工艺复杂 多样，设备精良。
• 热处理工艺方法，分预备热处理和最终热处
整理
7
淬火工艺：
• 据热作模具的服役特点，淬火温度选在1020℃.选 择淬火温度目的在于获得最紧要的性能。高温强 度随淬火温度升高而增高，但强度的增高是牺牲 韧性的条件下得到的，淬火温度越高，钢对晶粒 长大越敏感。粗晶粒比细晶粒钢韧性差，容易产 生裂纹而损坏。冷却速度低导致冲击韧性差，容 易产生裂纹而损坏。冷却速度低导致冲击韧性低， 要使H13钢获得尽可能的冲击韧性就应该把高的 淬火温度和高的冷却速度恰当地结合起来