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在分析壓鑄模具鋼材為何能減少龜裂紋產生之前,我們以鋁合金壓鑄模具為例,先探討模具龜裂的成因及其解決方案,進而介紹T302模具鋼如何有效預防模具過早龜裂或開裂導致的報廢。
鋁合金壓鑄模具龜裂成因與解決方案
一、鋁合金壓鑄模具提前龜裂成因分析
鋁合金壓鑄模具鋼出現腐蝕龜裂,主要歸因于模具鋼內含有低熔點雜質,如銅、鋅、鋁以及非金屬元素氧、磷、硫、氮等。這些雜質在模具型腔中細微分布,當遇到高溫鋁合金時,會被熔化并脫落,從而在模具表面形成腐蝕麻點或細微裂紋,即龜裂。隨著時間推移,這些龜裂點逐漸擴展,最終導致模具開裂報廢。
二、預防鋁合金壓鑄模具提前龜裂的解決方案
有效提升模具鋼純凈度,減少或消除低熔點雜質,是預防模具提前龜裂的關鍵。部分生產商為降低成本,采用廢鋼翻新替代合金煉鋼,導致模具鋼雜質含量較高,從而使得鋁合金壓鑄模具在3000模次左右即出現龜裂,2-3萬模次便開裂報廢。而采用先進工藝,如奧地利INTECO氣氛保護電渣爐煉鋼,可確保模具鋼材質純凈,硫含量低于0.0005%(接近水平)。使用此類T302模具鋼制造的鋁合金閉門器壓鑄模具,能保證在2萬模次內不產生龜裂,模具壽命可達5萬模次左右。此外,還有壽命更長的T302和T403模具鋼可供選擇。
模具鋼純凈度與硫含量的關系
模具鋼的純凈度級別可通過硫含量來反映。進口模具鋼的硫含量通常為0.001%,而部分國內生產商的模具鋼硫含量高達0.03%。T302模具鋼的硫含量僅為0.0005%,處于極低水平。硫在熱作模具鋼中會導致模具龜裂或開裂報廢。
沖擊功值與模具壽命
熱作模具鋼壽命長短的一個直接衡量指標是沖擊功值。T302模具鋼在硬度45HRC時,V型橫向沖擊功值可達22-26J,遠高于行業普遍的10-12J以及進口模具鋼的20-22J。因此,T302模具鋼的壽命是行業平均水平的兩倍以上。