鋁合金壓鑄模具用什么材料最好？這是很多壓鑄人都想知道的答案。但現(xiàn)實(shí)總愛跟我們開玩笑，很多問題根本就沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，但鋁合金壓鑄模具用什么材料最好，有5個(gè)選材思路和1個(gè)提醒，我們是要遵循的，這是我說的。
用你們的話說，我做的鋁合金壓鑄模具開的是復(fù)制模，一樣的產(chǎn)品，一樣的做法，一樣的材料，就是模具使用壽命不穩(wěn)定。時(shí)而好時(shí)而不好，有時(shí)候可以打幾萬產(chǎn)品，有的時(shí)候打幾千次，就出現(xiàn)沖蝕，問題到底出在哪里？
今天借此機(jī)會(huì)，我講一個(gè)觀點(diǎn)。鋁合金壓鑄模具選材時(shí)，我們要遵循5個(gè)選材思路以及一個(gè)提醒，在講解5個(gè)選材思路之前，我們先來了解一下鋁合金壓鑄模具的大概情況。
鋁合金壓鑄模具的主要失效形式是沖蝕、龜裂、開裂和塌模，這就對(duì)模具鋼材的性能大概是需要6大性能，第一個(gè)就是高的耐熱性能以及熱穩(wěn)定性能，當(dāng)然，硬度要高，強(qiáng)度要好，不然就無法保證高的紅硬性能。還得具備高的抗沖蝕性能，高的抗龜裂性能以及高的韌性。
那鋁合金壓鑄模具高的耐熱性能及高的穩(wěn)定性能，是靠什么來保證的呢？我們的模具鋼熱處理完之后，要在高溫下保持穩(wěn)定性好，它的碳化鉬組織必須得多，因?yàn)樘蓟f組織它在高溫下組織穩(wěn)定性很好，組織不發(fā)生轉(zhuǎn)變，它的硬度就不會(huì)下降，就不會(huì)出現(xiàn)塌模和龜裂的現(xiàn)象。
而且這種組織轉(zhuǎn)變首先是發(fā)生在晶粒之間的，如果是晶粒之間出現(xiàn)了組織轉(zhuǎn)變，就會(huì)出現(xiàn)軟化和退火的現(xiàn)象，那它在使用過程當(dāng)中，遇到高溫高壓的灼熱鋁液沖刷時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)沖蝕的現(xiàn)象，當(dāng)沖蝕點(diǎn)連成一片時(shí)，就是我們?nèi)庋劭吹靡姷募?xì)微裂紋，我們通常叫它龜裂紋。
當(dāng)模具鋼耐熱性能不好，熱穩(wěn)定性能差的時(shí)候，裂紋的延展很快，模具就會(huì)失效報(bào)廢，我們通常稱它為開裂現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候就需要大量的耐熱合金鉬含量，這是保證模具鋼具有高的紅硬性、高的耐熱及穩(wěn)定性能的根本所在。鋁合金壓鑄模具，你要保證它高的耐熱性能及穩(wěn)定性能，耐熱合金鉬含量得高，合金成分及含量是保證我們某些性能得以實(shí)現(xiàn)的根本的基礎(chǔ)所在。
有必要說明一點(diǎn)，鋁合金壓鑄模具因?yàn)橐崩浼睙?，模具?huì)熱脹冷縮，而且模具結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，在使用過程當(dāng)中要考慮高韌性。既然談到高韌性，我們的合金里面就不能夠含鎢，含鎢的材料耐熱性能是好的，但抗灼熱金屬的沖蝕性能，以及韌性是很差的，含鎢的熱作模具鋼做鋁合金壓鑄模具，容易出現(xiàn)熱疲勞的龜裂紋，甚至?xí)霈F(xiàn)模具開裂現(xiàn)象。
鋁合金壓鑄模具最好是選擇低硅高鉬的模具材料，因?yàn)榈凸璧牟牧享g性好，高鉬的材料耐熱及熱穩(wěn)定性能好，我們?cè)谶x擇模具鋼材時(shí)，我歸類了5個(gè)思路。
第一個(gè)是以低價(jià)為出發(fā)點(diǎn)的，那就是選擇耐熱合金鉬含量比較低的，以4Cr5MoSiV1為代表的，鉬含量1.0%-1.5%之間的，這類的模具鋼型號(hào)主要是H13、SKD61、2344、8407等。這些材料的鉬含量都是1.5%以下，它的耐熱及穩(wěn)定性能是比較差的。鋁合金壓鑄模具用H13模具鋼，最大的好處是便宜，容易出現(xiàn)沖蝕和龜裂，而且裂紋延長很快，模具使用壽命短，這也是它的缺陷所在。
這也是很多做鋁合金壓鑄模具人痛苦的所在。我們的模具一邊在用的H13模具鋼，在享受著它的低價(jià)，一邊又在抱怨它的模具使用壽命太短了，實(shí)在是太差了，這是一個(gè)矛盾，這也是沒辦法解決的矛盾。胡老板的閉門器鋁合金壓鑄模具用吳德劍高鉬H13，可以壓鑄5萬多產(chǎn)品，壽命是市場(chǎng)H13的3倍。
第二個(gè)：如果你想模具鋼材的韌性，以及耐熱及穩(wěn)定性能好一些的，模具壽命長一些的，那我們可以選擇高鉻高鉬的材料如DAC55、8418、DIEVAR，這一類材料的鉬含量一般都在1.7%-2.3%之間，因?yàn)槟蜔岷辖疸f含量高，它的耐熱及穩(wěn)定性能就好了，很多中小型的鋁合金壓鑄模具，模具結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的，對(duì)韌性有要求的，一般都是選擇這一類的材料，這也是目前鋁合金壓鑄模具的主要用料，也是比較高端的用料。馬先生用吳德劍8418模具鋼做鋁合金壓鑄模具，模具壽命10萬次，有時(shí)壓鑄20多萬次的都有。
第三個(gè)就是有些壓鑄模具的溫度比一般的鋁合金溫度高，對(duì)模具鋼的耐熱及穩(wěn)定性能要求就更高了，比如沒有運(yùn)水的鋁合金壓鑄模具，氧化鋁、純鋁的壓鑄模具，還有銅壓鑄模具鋼，這些模具都是要在高溫下工作的，對(duì)模具的耐熱及穩(wěn)定性能要求更高的，你用DAC55、8418、DIEVAR、H13，它會(huì)遇到很快龜裂和沖蝕的問題。模具的主要失效形式都是沖蝕和龜裂，耐熱性能不夠，這個(gè)時(shí)候我們可以選擇低鉻的耐熱鋼，如8433、Y4、QRO90這些材料，它的硬度都是HRC48-54，需要高耐熱的鋁合金壓鑄模具，用這3款就可以了。梁先生沒有運(yùn)水的鋁合金壓鑄模具用8433模具鋼，30000多次也不沖蝕，壽命提高5倍。
第四個(gè)，有些鋁合金壓鑄模具是淺坑的、一模多穴的，或者是散熱器類的骨位很高的，又有薄壁的，對(duì)沖蝕、抗龜裂性能要求很高的，希望模具鋼材的硬度高一些，強(qiáng)度好一些，這個(gè)時(shí)候我們就需要高硬度的模具鋼，比如高硬度高韌性LG或W360，這些材料的硬度可以做到HRC54-58，強(qiáng)度好，抗沖蝕性能好。
一般是用于要求高強(qiáng)度的模具，就好比我們剛才說的一模多穴的，模具尺寸比較大的，對(duì)強(qiáng)度有特別要求的，還有我們鋁合金壓鑄模具的鑲件、細(xì)長斜頂，有很多骨位很高的，或者是我們做執(zhí)手、做一些外觀件，模具壓鑄出來不再進(jìn)行表面加工的，對(duì)表面質(zhì)量有要求的，就需要這種高硬度的熱作模具鋼。LG模具鋼的韌性是DC53的8~9倍，硬度HRC54-58，韌性好到敲彎它也不斷裂，模具鑲件用LG模具鋼，不燒焦，壽命長。
第五個(gè)就是我們現(xiàn)在比較常見的汽車的大型的鋁合金壓鑄模具，這種大型的鋁合金壓鑄模具不需要高的合金，主要考慮韌性，咱們要選擇低合金的鉻系的熱作模具鋼，韌性是優(yōu)先。因?yàn)榇笮偷匿X合金壓鑄模具就怕裂模，這一類主要是以4Cr5MoSiV為代表的，比如說H11、2343這一類的材料。
最后一點(diǎn)要提醒大家的是，咱們的鋁合金壓鑄模具，它的使用壽命長度，不僅僅只跟模具鋼材的型號(hào)有關(guān)，它跟模具的設(shè)計(jì)、成分及含量、冶煉質(zhì)量、熱處理工藝都有關(guān)系，我們必須多方面同時(shí)努力，大家一起配合，一起往前走。這樣子才能做出好的，壽命長的，耐用的鋁合金壓鑄模具。
設(shè)計(jì)這方面我不在行，在此不做過多的討論。合金成分是保證我們模具鋼材性能發(fā)揮的基礎(chǔ)，不管你選擇哪一類型模具鋼，它的合金成分一定要夠，合金配比一定要合理，模具鋼性能才有保障。有些模具工況，它對(duì)模具鋼材性能的需求是不同的，這個(gè)時(shí)候我們就要選擇不同合金配比的模具鋼，以適應(yīng)模具的工況，模具鋼材的合金成分是否足夠以及合金配比是否合理，對(duì)模具鋼材的性能是有決定性作用的。
其次就是冶煉質(zhì)量，如果我們冶煉質(zhì)量不好，那它對(duì)模具鋼材的性能發(fā)揮是起損害作用的，冶煉質(zhì)量是對(duì)模具鋼材性能發(fā)揮起到保駕護(hù)航的作用。舉個(gè)例子：比如說我們的有害雜質(zhì)硫元素，硫元素跟很多合金，它都有天然的親和力，它會(huì)以硫化物的形式存在，而且它都是聚集在晶界的表面，就相當(dāng)于阻隔了晶粒的有效結(jié)合。而且這硫化物，它在高溫下組織穩(wěn)定性很差，它在高溫下會(huì)立刻馬上發(fā)生組織轉(zhuǎn)變，組織一轉(zhuǎn)變了，它的硬度就下降了，硬度下降了，當(dāng)它遇到高溫高壓的灼熱的鋁液沖刷時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)沖蝕和龜裂。因此，提高模具鋼材的冶煉質(zhì)量，消除它的5大有害雜質(zhì)，對(duì)提高模具鋼材的抗沖蝕、抗龜裂性能是有很大作用的。
第四個(gè)就是熱處理工藝，熱處理工藝我們要合理，我們回火得夠。模具鋼它的性能要得到發(fā)揮，最后是要通過熱處理工藝得到相應(yīng)的組織，才能把模具鋼材的性能呈現(xiàn)出來。咱們的鋁合金壓鑄模具要在高溫下工作，而且溫度極高，工況很惡劣，要有相應(yīng)的組織，才能保障模具鋼的性能，因此，鋁合金壓鑄模具的熱處理工藝相當(dāng)相當(dāng)?shù)年P(guān)鍵。
在選擇鋁合金壓鑄模具鋼材的時(shí)候，不要一味只是追求低價(jià)，低價(jià)是要用犧牲模具鋼材的性能換取來的，不要一味地追求低價(jià)。你追求低價(jià)了，模具鋼材的性能、熱處理工藝、冶煉質(zhì)量就會(huì)跟著下降，你辛辛苦苦做出來的模具，使用效果肯定是不好的，使用壽命自然就短了，在使用過程當(dāng)中就會(huì)遇到提前的沖蝕、龜裂，甚至模具過早的報(bào)廢等等，等一系列亂七八糟的問題。
在此提醒一下大家，選擇鋁合金壓鑄模具的時(shí)候，我們要注意5個(gè)選材思路以及1個(gè)提醒，這是我總結(jié)的。最后希望大家在做鋁合金壓鑄模具的時(shí)候，都能選到自己心儀的模具鋼型號(hào)，做出來的模具壽命很長，很耐用，大家用得都發(fā)財(cái)。
---------------------------------------------------------------------------------------------------
我是模具鋼大王吳德劍，來自東莞譽(yù)輝模具鋼，譽(yù)輝模具鋼，3個(gè)世界500強(qiáng)在用，京瓷連續(xù)7年采購譽(yù)輝模具鋼。如果你在選擇模具鋼材時(shí)，有拿不定主意的，或者是現(xiàn)在用的模具鋼，模具使用壽命短的，你用了很多種模具鋼都搞不定的，那你來找我吧，我已經(jīng)解決了4000多家企業(yè)在模具選材、制作和使用方面的疑難雜癥，相信在模具鋼選材以及應(yīng)用方面，我是能夠做你參謀長，并且能夠讓你少交學(xué)費(fèi)的。吳德劍模具鋼，用戶的參謀長，用過的都買賬。
