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        鋁壓鑄模具用鋼(H13)的選材(二)

        一、挑選H13類鋼時,首先對比鋼材的成分,根據H13鋼的標準,在此基礎上選擇Mo含量相對較高的鋼種,因為成分是決定鋼材性能最基礎的因素。根據最新的趨勢,提高Mo含量可以改善鋼材的耐回火性能。耐回火性能提升意味著模具在使用過程中即使受到鋁液高溫的影響,其硬度也不會大幅下降。這也就意味著在使用過程中模具不會因硬度下降而出現問題,例如沖蝕和龜裂等。

        二、金相組織:鋼廠出貨時一般會對金相組織有一定的要求?,F在行業內一般采用北美壓鑄學會(NADCA)的標準(NADCA關于H13的標準我會放在最下面)。普通H13的出廠狀態一般是球化退火態,這種組織的好壞一般通過觀察珠光體顆粒的形態來分辨。細化的H13出廠組織一般為回火索氏體。金相組織還可以用來觀察鋼種是否存在偏析和夾雜。這些都需要在低倍(50或100倍)下通過光學顯微鏡來觀察。由于H13需要在較大的應力且較高的溫度下工作,所以一般來說H13中不允許存在較大的一次碳化物和夾雜物,因為這些異質粒子會割裂基體,成為裂紋起始源。當鋼種偏析比較嚴重且偏析帶內存在較大的夾雜物時,這種情況出現問題的概率更大。

        耐回火性能:耐回火性能的好壞可以通過詢問熱處理廠的生產負責人或者操作人員得知。例如普通H13的回火溫度在575-585℃,優質H13類鋼的回火溫度可以達到585-600℃。模具在使用過程中型腔面接觸鋁液,溫度迅速升高,熱量由型腔面傳導給整個模具,進而通過冷卻水帶走熱量。所以型腔面的溫度會在鋁液進入的瞬間升至最高,然后隨鋁液的凝固而緩慢降低,然后在噴涂脫模劑的過程中急劇下降。

        鋼材韌性:鋼材的韌性比較簡便的測試手段是擺錘式沖擊試驗機。采用的多是夏比沖擊試驗機,試樣一般采用U型或者V型缺口的方式(試樣尺寸如下圖所示,具體的夏比沖擊的國家標準我會放在最后面)。U型試樣的結果一般是V型試樣結果的2倍左右。鋼材的韌性一般在熱處理之后進行測試,試樣的硬度控制在44-46HRC。根據經驗來說,一般U型缺口試樣的沖擊值達到25焦耳以上,出現開裂(注意不是龜裂)的風險會比較低。這個測試可以委托第三方檢測機構進行(收費),也可以委托給有檢測能力且有合作關系的企業(如某些熱處理企業)進行(一般為免費)。這種檢測也可以分批次進行抽檢。

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