新型长寿命压铸模具钢d_casking的研制及开发

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1、新型长寿命压铸模具钢D.casking的研制及开发周健，马党参，迟宏宵钢铁研究总院特殊钢研究所（北京100081）【摘要】针对压铸模具使用过程中的高强度、高热疲劳抗性要求，开发了新型压铸模具钢D.casking，研究了该钢的非金属夹杂、退火组织、热处理工艺及横向冲击韧性。结果表明：通过电炉+LF+VD+ESR的冶炼方法，D.casking钢的纯净度达到较高的水平；该钢的退火组织优良；经1,030℃淬火+600℃回火两次热处理后，D.casking钢在保持高回火硬度的同时具有较高的横向冲击韧性。D.casking钢特别适用于制造要求具有较高的高温强度及热疲劳抗性的压铸模具，如精密压铸模、

2、大中型压铸模等，也能应用于热挤压模等。关键词：热疲劳抗性；高温强度；压铸模具钢；热处理；冲击韧性中图分类号：TG161文献标识码：BDOI:10.13596/j.cnki.44-1542/th.2015.0024ResearchandDevelopmentofNewTypeLong-LifeDie-CastingDieD.Casking【Abstract】Fortherequirementofhighstrengthandhighheatfatigueresistanceofdie-castingdieusedintheappliedprocess,anewtypeofdie-cast

3、ingdiesteelD.caskingwasdeveloped.Thenon-metallicinclusion,annealedmicrostructure,heattreatmentprocessandtransverseimpacttoughnessareresearched.TheresultsshowthatbythesmeltingprocessofEF+LF+VD+ESR,thepurityofD.caskingsteelachieveahighlevel,theannealedmicrostructureisbetter,afterquenchingat1,030℃a

4、ndtemperedat600℃twice,D.caskingsteelhasthehighertransverseimpacttoughnesswiththehighertemperedhardness.D.caskingsteelespeciallysuitableformanufacturingthedie-castingdiehashightemperaturestrengthandthermalfatigueresistance,suchasprecisiondie-castingdie,largeandmedium-sizeddie-castingdie,etc,itcan

5、alsobeusedinhotextrudingdie.Keywords:thermalfatigueresistance；high-temperaturestrength；die-castingdie；heattreatment；impacttoughness.1引言压铸成型是机械化程度和生产效率很高的生产技术，是先进的少无切削工艺，被认为是大批量生产表面高质量的铸件的最有效的生产工艺。由于压铸模材料的选择是决定压铸模具寿命长短的基本条件，合理选择压铸模的材料已受到广大压铸模制造商和订货方的重视。在压铸场合，损耗形态主要是热裂，然后是熔损、粘连和大裂纹。为提高压铸模具的使用寿命，要求

6、材料具有良好的抗热裂性及较高的强韧性。压铸模镶块材料目前70%以上选用H13类钢，其余的是3Cr2W8V或其他优质热作钢。H13钢是一种使用范围较广的热作模具钢，该钢强、韧性高，但使用温度范围有限制。生产实践表明：当主要的失效机制是早期裂纹及热疲劳裂纹时（如精密压铸），H13钢并不能达到满意的使用寿命[1]。随着工业技术的发展，半个多世纪以来，各国研究人员都在H13热作模具钢的基础上开发其改进型钢种，以提高高温硬度及增强材料的抗热龟裂性为趋势，瑞典的DIEVAR钢就是最具代表性的钢种之一。我国近几年模具钢已经取得了很大的进步，但由于存在品种规格不全、高质量产品少、性能不够稳定等因素，国

7、产模具钢还不能完全满足压铸工业快速发展的需求，大型、复杂、精密、长寿命模具每年还《模具制造》2015年第1期·81··模具材料及热处理技术·表2D.casking钢非金属夹杂及低倍评级需从瑞典、日本等工业发达国家大量进口。因此，开发高品质、长寿命压铸模具钢是当务之急。研究表明：控制热裂最有效的办法是高硬度化、低Si化、高Mo化[2，3]。低Si化方向最初是从低Si-VCD炼钢改善大型钢块内部偏析的技术中得到启发，同时，低Si化可提高热导率；而高