典型的新型消失模铸造模具用钢3Cr2W8V钢用作铝合金和镁合金挤压型腔零件,一般是采用调质处理,再经表面氮化工艺。也可对其采用分级淬火工艺,来获得变形量小、又均质高硬度的型腔零件。采用分级淬火工艺可使热处理变形明显减少,无需再进行精加工即可直接使用。也可以在分级淬火后,经表面化学热处理后再使用。此种处理的消失模设计模具零件可以获得较高的使用寿命。3Cr2W8V钢用作铜合金和黑色金属挤压型腔零件,一般要选取含碳量低的(≤0.35%C)炉号,采用淬火加高温回火热处理工艺。淬火温度最好选取1 100~1 150 C ,硬度控制在38~42 HRC之间,此种模具的型腔表面不采用氮化等表面处理。
模具行业的现状,目前新型消失模模具行业的技术水平参差不齐,差距很大。总体而言,与发达工业发达国家相比,香港和台湾仍有较大差距。在CAD/CAM/CAE/CAPP和CAD/CAM/CAE/CAPP等其他技术的应用中,无论在应用的广度还是技术水平上都存在很大差距。在CAD技术在模具设计中的应用中,只有10%左右的模具在设计中使用CAD,离绘图板还有很长的路要走;在CAE技术在模具方案设计和分析计算中的应用,才刚刚起步,大部分还处于试验和动画游戏阶段;在应用中CAM技术在模具制造中的应用,一是缺乏先进适用的制造设备,二是缺乏先进适用的制造设备,现有工艺设备(包括近10年引进的先进设备)或计算机系统(IBM微机及其兼容机)。HP工作站等)不同,或由于字节差、运行速度差、抗电磁干扰能力差等原因,联网率相对较低,近年来只有约5%的模具制造设备进行过此项工作;在CAPP技术应用于工艺规划中表面基本处于空白状态,需要进行大量的标准化基础工作,在消失模设计模具常用工艺技术如模具快速成型技术、抛光技术、电铸成形技术、表面处理技术等方面,CAD/CAM技术应用刚刚起步。
新型消失模铸造模具用钢4Cr5MoSiV1是一种空冷硬化的热作模具钢,与此相类似的牌号,美国为H13,日本为SKP61。近20年来,我国对4Cr5MoSiV1钢进行了比较系统的研究和推广工作, 4Cr5MoSiV1钢现已广泛用于制作锻造压力机模块、压铸模具、嘉峪关消失模铸造模具等,取得了很好的使用效果。在4Cr5MoSiV1钢中添加铬可提高淬透性和抗氧化性,钼可提高钢的回火稳定性、热硬性和淬透性。钒形成稳定碳化物,以提高耐热性。所以此钢具有良好的耐热性、耐蚀性和淬透性。4Cr5MoSiV1540~650C。镁合金和铝合金用的挤压模具,对小型零件的硬度, -般选取HRC43~48,大零件的硬度取HRC38~43。热处理时要避免脱碳或渗碳,以免降低.抗热疲劳性能,采用两次回火可提高其韧性,氮化处理可提高表面硬度,但会增加热疲劳裂纹的可能性。
挤压消失模设计铸造模具材料的选用挤压铸造模具材料的选用,主要是依据铸造合金的浇注温度、组成型腔各零件的工作条件和材料货源.等情况而定。挤压铸造铝、镁和锌等低熔点合金用模具材料铝、镁、锌等合金的浇注温度分别为600~740 C、630~680 C、400~450 C。模具新型消失模工作过程中的主要损坏形式是机械磨损。对锌合金而言,由于其温度较.低,除常用模具钢外,也可采用合金结构钢制造模具,甚至可采用低碳钢。但一般选用热模工具钢作为模具材料,经调质处理后再进行氮化或氰化等表面处理。以前我国长期使用3Cr2W8V钢,但因其塑性、韧性较差,现在已推广使用综合性能更优的4Cr5MoSiV1(H13)钢,二者的使用寿命均可达数万次以上。目前国内已有单位研制出性能优于3Cr2W8V钢的替代钢种。
目前我国新型消失模覆膜砂技术水平园内铸造用粉醛树脂品种少,特别是要求有特种性能的酚醛树脂更少.生产厂家虽有这些品种,但性能也不独特,不明显,专业生产厂混砂设备和检测手段比较落后,专业技术力氧和独立开发能力也比较薄弱,所以生产的覆膜砂品种少,具有特种性能的优质覆膜砂就更少了,所以生产的消失模设计覆膜砂从质量上、品种上与国外产品相比差距较大,是日前獲膜砂不能完全满足用户隔求的原因之一.特别是生产规模较小的专业覆膜砂厂。
新型消失模铸造模具的热处理铝,镁和锌等低熔点合金用挤压铸造模具的热处理一般选用热模工具钢作为模具材料,经调质处理后再进行氮化或氰化等表面处理。采用4Cr5MoSiV1钢制作模具时,也可采用近年来发展起来的真空热处理技术。使用结果表明,4Cr5MoSiV1钢比较适用于铝、镁和锌等合金的挤压消失模设计模具,并能获得比3Cr2W8V钢更高的使用寿命。铜合金用挤压铸造 模具的热处理,对常用的模具钢3Cr2W8V钢主要进行调质处理,对模具还要进行渗氮处理以避免粘焊,但是渗氮后脆性增加,故需再进行高温回火。黑色金属用挤压铸造模具的热处理一般采用渗金属及三元共渗工艺,以提高模具的抗热疲劳性能。