铝产品压铸模具钢在使用过程中的硬度下降问题解析
发布时间：2019-03-12 06:49:46
铝产品压铸模具在使用之前会进行热处理，根据产品的不同而会要求模具的硬度热处理之后在42-50HRC。在热处理过程中，淬火工序之后的回火温度根据硬度的要求和材料本身的性能一般在570-600。
铝产品压铸模具在使用时，由于铝液的温度较高（一般在640-680），其由浇道进入型腔的初期会造成型腔面温度的急剧上升，当这个温度达到或者超过模具的回火温度时就会造成模具硬度的下降。铝液进入型腔之后，热量从模具表面传导至整个模具，再由冷却水带走。根据钢材的导热性能，这会在模具表面到冷却水之间产生温度梯度，这个温度梯度曲线在模具表面会有一个峰值，这也就意味着模具表面的温度要远高于钢材内部。一般来说模具的整体温度会控制在200-300，这个温度不会导致模具硬度的下降。所以模具表面硬度的下降一般不会太深，根据经验判断一般不会超过表面下1mm。
模具表面硬度是否下降还与模具钢的耐回火性能有关。钢材的耐回火性能越好，其在使用过程中抵抗铝液温度的能力也就越强。我之前也说过如何大致判定钢材的性能好坏，其中耐回火性能就是其中比较重要的一项指标。根据经验判断，优质的H13类钢材在使用过程硬度下降很少，例如在使用10000+模次后表面硬度下降1-2HRC。而普通的或者较差的钢材会下降4-5HRC。
有些模具在试模后就出现硬度下降问题，这种情况除了与模具的耐回火性能有关外，还与试模时的铝液温度有关。试模时模具的冷却系统一般都是关闭的，采用铝液来加热模具，或者采用模温机来加热模具。试模企业为了降低成本一般会采用铝液加热模具的方法，为了缩短试模的时间一般会提高铝液温度，这也就更容易造成模具表面硬度的下降。例如，铝液温度在680时试模50模次才会成型，为了缩短时间，企业将铝液温度提高至690甚至是700，试模次数就可以大幅缩减，例如20模次就可以成型。这种提高温度的方法虽然可以缩短试模时间，但有时就会造成表面硬度的下降。
判断模具型腔面硬度的下降是否由此原因导致，可以通过测量模具侧面以及背面的硬度来判定。比较可靠的测量方式是在模具使用之前先测量硬度，如果使用之后硬度下降，则说明是由此原因导致。
如果模具之前没有测量硬度，在使用后硬度下降，可以通过测量铝液通过和未通过的区域进行探知。可以通过测量a-g共7个点的硬度，如果a，c，e和g硬度下降（如下降3-4HRC），而b，d和f硬度正常或者轻微下降（0-1HRC），则说明是由此原因导致的硬度下降。
图：硬度测试位置
中山华氏模具钢技术部对模具硬度下降的问题进行了简单的分析，有不同的建议或者意见欢迎致电交流，非常感谢！
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