铝合金低压铸造模具热变形问题及模具钢推荐

老板咨询了一下，铝合金低压铸造模具，产品是铝合金轮毂。目前整个底模采用H13材质，存在热变形问题。

最初，模具的中心是凸出的，但随着时间的推移，它变成了凹入的结构。使用寿命不稳定，从1-2千次到几千次模具周期不等。有什么模具钢推荐吗？ 【宇辉模具钢黄子鹏的日记第861章】

一般压力铸造需要高流速和高注射压力，因此压力铸造通常也称为高压铸造。其浇注压力一般为30-60MPa，充型时间一般为0.01-0.3秒。

低压铸造是专门为铸造汽车铝合金轮毂而开发的特殊工艺。其压力比普通压力铸造低很多，填充时间也较长。铸造时铝液不会产生涡流，铸件不会出现涡流引起的夹渣、气孔等铸造缺陷。

充型后，机床保压压实，冷却系统依次冷却，使铸件凝固。由于铸件冷却过程需要充分喂料，中心浇口处的铝液最终冷却凝固。

我读了一些资料。铝液浇注起始温度为680度，注射后保压时间大于100秒。它还配备风冷或水冷。

因此，模具中心要承受较长时间的高温，相当于长时间回火，模具钢材的抗回火能力非常高。

如果是水冷，虽然模具保温时间较短，但同期工作节拍较快，对模具钢材的耐冷热疲劳性能要求较高。

H13是常用的铬钼热作模具钢，合金为4Cr5MoSiV1。使用硬度为HRC45-50。 H13热处理后得到的主要产品是铬基碳化物，在500度以内的使用环境中具有更好的稳定性和耐磨性。超过这个温度，它们开始逐渐分解，模具硬度下降，模具崩塌。

如果要提高钢的热稳定性，防止回火软化，就必须有比较高的钨、钼、钴元素。

H13的钼含量只有1.3%左右，有的擦国标线的可能只有1%，属于很低的含量。如果他的冶炼工艺和锻造工艺不到位，合金元素就会发生偏析，局部的铬、钼含量就更低了。

尤其是现在H13的价格很差，很难买到好的H13，所以H13的寿命比较低，在高温环境下不稳定。

对于热稳定性要求高、硬度高、抗疲劳性能好的，老板推荐8433模具钢。

8433模具钢的耐热元素钼含量远高于H13。其抗回火软化能力是H13的2-3倍。模具能长期保持高硬度。硬度可达HRC50-54，高温强度高。模具在使用过程中不会出现塌模、开裂的问题。

8433模具钢经过气氛保护电渣重熔处理。引起早期热裂的有害杂质硫含量极低。金属成分均匀，碳化物尺寸小、分布分散，无软点或性能薄弱区。由于基体强度均匀，合金化程度高，因此耐侵蚀性非常好。

随后，8433模具钢还进行了六面锻造处理。横向和纵向的力学性能趋于一致，冲击韧性较高。能很好地抑制热裂纹的扩展，俗称抗裂性能好。

而且8433模具钢的导热系数比H13高，还可以水冷，有利于加速铸件凝固，提高散热效果，加快生产效率。

目前，我们拥有900度高温铜合金压铸模具。我们曾经使用过H13、HD模具钢、Y4模具钢、8418模具钢等，但一直没能很好地解决热软化问题。大约经过1-2千次成型后，开始出现裂纹，表面密布着细小的裂纹。

因为铜液的浇注温度太高，模具钢本身只能抵抗。涂表面涂层是没有用的。下面的基材只会变软，导致涂层破裂并过早失效。现在改用8433模具钢后，模具寿命稳定在3万次以上，使用效果非常好。

还有做铝合金门把手压铸模具的梁老板。他的其中一款模具没有配备循环水冷却。事实证明，使用H13时，经过5000多次压铸后，出现了侵蚀和热疲劳裂纹问题。因此，寿命太短，一直受到客户的抱怨。

同样的模具换成8433模具钢，一次性做了3万个模具没有任何问题。这个寿命对于普通结构的铝压铸模具来说已经相当不错了。

最后提醒一下，8433模具钢是我们宇辉模具钢的专有品牌。有的老板在外面买了一些与8433同名的产品，但收到后却不太好用。测试显示是5CrNiMo、H13等，这是一个错误。购买时要多加注意。

我是裕辉模具钢的黄子鹏，来自东莞寮步。宇辉模具钢为3家世界500强企业所使用，京瓷连续7年采购。

如果屏幕前的老板也有类似H13中心凹痕变形条件的铝合金轮毂低压铸造模架，也可以来钰辉模钢黄子鹏试试。