新型高性能热作模具钢在压铸模具中的应用

　　铝合金压铸模具经常与600℃左右高速熔化的热熔金属接触，反复加热冷却。工作环境极其恶劣，其失效形式主要有热疲劳、冲蚀和整体断裂。为了延长压铸模具的使用寿命，世界各国一直致力于压铸模具材料的开发和应用。在20世纪30年代早期，5CrNiMo和5CrMnMo钢被广泛用于工业。由于它们的铬含量低、淬透性差、热强度和热稳定性稍差，这两种钢不适合用于压铸模具。始于20世纪70年代的h系列钢(AISI标准)是世界上用量最大的第二代热作模具钢，以含铬5%的H11、H12、H13为代表。这种模具钢具有良好的淬透性和热强性，是目前应用最广泛的压铸模具钢。第三代热作模具钢以瑞典开发的铬含量为3wt%%的QRO 45、QRO80、QRO90为代表。与H13钢相比，QRO80M和ORO90Supreme钢含有较低的Cr，同时增加了钢中Mo的含量，延缓了高温稳定性较好的MC碳化物向稳定性较差的M23C6碳化物的转变，使钢具有更持久的高温强度和抗热疲劳性能[4]。但由于QRO系列模具钢有形成贝氏体的倾向，淬火时容易出现粗大的上贝氏体，影响模具钢的塑性和韧性，降低模具寿命，甚至导致早期开裂，因此推广受到限制。

　　新型高性能压铸钢HHD钢的特点是将Cr含量提高到10%左右，大大提高了抗氧化性和淬透性。加入适量的氮，通过氮的固溶强化和碳、氮化物的析出强化，提高了材料的热强度和耐磨性。同时优化了冶炼、锻造和预处理工艺，大大提高了模具钢的纯净度、均匀性和各向同性。