這部分主要講述熱處理

壓鑄模零件所用材料是根據(jù)其工作條件、作用部位及其受力大小、裝配的配合形式和熱處理要求等方面來考慮。

壓鑄模零件中最重要的零件是與金屬液接觸的成型零件。壓鑄過程中，成型零件在工作時經(jīng)受機械損傷、化學(xué)侵蝕和熱疲勞的反復(fù)作用。主要有以下幾個方面：

(1) 在生產(chǎn)每一個壓鑄件的過程中，型腔表面除受金屬液沖刷之外，還吸收金屬液在凝固過程中放出的熱量。由于熱傳導(dǎo)，型腔表面層溫度急劇上升，與內(nèi)部產(chǎn)生很大的溫度梯度，從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。金屬液充填時，型腔表面先達到高溫而膨脹，模具內(nèi)部溫度低，相對的膨脹量較小，使表面層產(chǎn)生壓應(yīng)力。開模后，型腔表面與空氣接觸受到壓縮空氣及涂料的激冷而收縮，從而產(chǎn)生拉應(yīng)力。這種交變應(yīng)力隨著壓鑄次數(shù)增加而增加，當超過模具材料的疲勞極限時，表面層即產(chǎn)生塑性變形，在晶界處產(chǎn)生裂紋，此即為熱疲勞。

(2) 含有氫、氧等活性氣體的金屬液與模具型腔表面接觸，使其被氧化、氫化和氣體腐蝕。此外，金屬液高壓高速沖刷、沖擊型腔表面，使型腔表面沖蝕磨損，金屬向型壁粘附或焊合，加劇表面層的應(yīng)力狀態(tài)。

 (3)壓鑄件從模具中推出時，模具還要承受機械載荷。

由上可知，成型零件的工作條件是極其惡劣的，而熱疲勞導(dǎo)致的熱裂紋是成型零件被破壞的最常見原因。成型零件選用的材料應(yīng)該在高溫時仍具有足夠強度和適當硬度；導(dǎo)熱性好，抗熱疲勞性能良好；膨脹系數(shù)小，熱處理時變形小；高溫下不易氧化，能抵抗熔融金屬的黏附和侵蝕以及有良好的加工性能。由于被壓鑄材料的溫度差別較大，因而對壓鑄模的材料及性能要求也不同。鋅合金、鎂合金、鋁合金壓鑄模的材料必須具有高的回火抗力和冷熱疲勞抗力及良好的滲氮(或氮碳共滲)工藝性能。銅合金壓鑄模因工作條件更差，故模具材料還需有高的熱強度，以防止變形和開裂，還要有高的導(dǎo)熱性，以減少溫度梯度，從而降低熱應(yīng)力。目前，常用的壓鑄模成型零件材料為低碳鉻鎢釩耐熱鋼(合金工具鋼中的一種)，牌號為3Cr2W8V。同時，對新鋼種進行研究開發(fā)，如H13(4Cr5MoSiV1)。壓鑄模成型零件、澆注系統(tǒng)常用的材料和熱處理要求見表5-1。

表5-1       壓鑄模成型零件常用材料及熱處理

各類非成型零件材料根據(jù)各自受力情況、裝配性質(zhì)、熱處理要求等不同而有所不同。如對于間隙配合的零件應(yīng)具有適當?shù)拇阃感�、良好的耐磨性、較小的熱處理變形率和適當?shù)膹姸�。對于受力零件、結(jié)構(gòu)零件和緊固零件等，則應(yīng)有足夠的強度和剛度。