前言

压铸是近代金属压力加工工艺中发展较快的一种高效率、少无切削的金属成形精密铸造方法，它已广泛应用在国民经济的各行各业中，除用于汽车和摩托车、仪表、工业电器外，还广泛应用于家用电器、农机、无线电、通信、机床、运输、造船、照相机、钟表、计算机、纺织器械等行业[1]。模具材料作为承载模具设计、热处理的主体和制造方面的主要对象。它在模具工业起着重要的作用，对模具制造工艺的难易程度、模具热处理工艺的是否得当、模具寿命能否长久起到主导性作用。

1 压铸模具材料的性能要求

1.1压铸模失效的主要原因

1) 热疲劳

热疲劳是由于压铸过程中模具反复经受激冷、激热所造成的热应力，导致逐渐产生裂纹。其形貌多数呈网状，又称龟裂，也有呈放射状。这些在模具表面浅层中的微裂纹，一般可以修复。如果热疲劳裂纹深入基体内部，修模会导致模具尺寸超差，或者由于压铸过程中的机械应力或热冲击，热疲劳裂纹则扩展成宏观裂纹，致使模具失效。

2) 严重脆性开裂

压铸模脆性开裂是先形成宏观大裂纹，很快扩展．导致脆性开裂而失效。引起的原因很多，诸如压铸操作不当引起的机械过载、热冲击，加工质量不佳，削弱了模具承载能力，模具设计不合理产生应力集中等等，而模具材料的韧性不足则是脆性开裂的内因。

3)侵蚀(腐蚀)

压铸过程中，通过压力将熔融金属注入压铸模具型腔。在某些情况下，会产生熔融金属与模具之间的反应，导致模具材料被溶解，实质是侵蚀和腐蚀的结合。其主要影响因素为：铸造合金的温度与成分、模具设计与表面处理等。

4) 塌陷

塌陷指压铸过程中模具的下陷或其分型面处的压塌。这是由于模具材料的热强度太低造成的。压铸温度越高，发生塌陷的可能性越大。

1.2 压铸模具材料的性能要求

压铸模的使用寿命与压铸模的材质密切相关。压铸模零部件主要分为与金属液接触的零部件、滑动配合零部件和模架结构零件。压铸模型腔与浇道等部件在金属的压力铸造生产过程中，直接与高温、高压、高速的金属液相接触。一方面受到金属液的直接冲刷、磨损、高温氧化和各种腐蚀：另一方面由于生产的高效率，模具温度的升高和降低非常剧烈，并形成周期性的变化。因此，压铸模用钢要求有较高的热疲劳抗力，导热性及良好的耐磨性、耐蚀性和高温力学性能。

压铸模具的选材，主要依据浇铸金属的温度以及浇铸金属的种类而定。温度越高，压铸模具的破坏及磨损越严重。由于压铸模的各部件在不同条件下工作，受到浇铸金属的冲击和磨损也不同，因此对压铸模硬度要求应根据零件的用途以及浇铸金属的不同而有所区别。例如，对磨损较严重的部件，应具有更高的硬度；对在受热条件下工作的零件，应具有较高的热疲劳性能和高温性能。表一1是某厂对压铸模的硬度要求，可供参考。各厂要求的硬度不同，应根据具体情况而定。

 

2) 国内仍大量采用3Cr2W8V钢制造铜合金压铸模具，也有的用铬钼系热作模具钢。近年来，研制成功的新型的热作模具钢Y4(4Cr3MoMnVNdB)应用于制造铜合金压铸模具取得较满意效果，其成分见表-6。Y4钢的相变点：Ac1789~C、Accm910~C、Ms363℃ 。