4Cr5Mo2MnVSi新型热作模具钢Y10钢制造铝合金压铸模具
在压铸铝合金零件时，铝液温度为650～700℃，并以45～180m/s的速度被压入模腔，比压约为2000～12000N/cm2，保压时间为5～20s,每次压射间隔时间约为20～75s。压铸模具在工作时模腔表面要受高温高速铝液的反复冲刷，产生较大的应力。
我国目前所用的铝合金压铸模具钢材料主要是3Cr2W8V钢，失效的主要形式是热疲劳和粘蚀。一般模具的使用寿命约为l～3万件。选用Y10钢制造压铸模具可获得高的使用寿命。
(1)YlO钢的化学成分和主要性能
Y1O钢的化学成分如表23所示；相变临界点如表24所示。
表 23 Y10钢的化学成分
|
元素 |
C |
Cr |
Mo |
V |
Mn |
si |
|
含量(wt%) |
0.36～0.42 |
4.5～5.5 |
1.8～2.2 |
0.8～1.2 |
0.7～l.5 |
1.0～1.5 |
表 24 Y1O钢的相变临界点
|
钢号 |
Ac1(℃) |
Acm(℃) |
Ms(℃) |
|
3Cr2W8V钢 |
815 |
893 |
271 |
|
800 |
850 |
380 |
(2)Y10钢的热加工工艺
Y10钢的锻造工艺与3Cr2W8V钢相似。球化退火后硬度为HBl70～187。淬火和回火后的硬度与梅氏冲击值，如表25所示。
表25 Y10淬火回火后的硬度与冲击韧性
|
材料 |
淬火温度(℃) |
回火后硬度(HRC) |
冲击韧性(J/cm2) |
|
Y10 |
975 1000 1025 1050 1100 |
43.5 44.5～45 45.5 47.5 49.0～50.0 |
56 50 48 42 86 |
|
3Cr2W8V |
— |
50.0 |
28 |
(3)模具寿命
表26 Y10钢制铝合金压铸模的使用寿命
|
压铸零件 |
压铸设备 |
压铸件材料及重量 |
压射速度(m/s) |
比压(N/cm2) |
保压时间(s) |
二次压射间隔时间(s) |
铝液温度(℃) |
模具预热温度(℃) |
模具寿命（万次） |
|
|
3Cr2W8V |
Y10 |
|||||||||
|
微型电机71号前盖 |
J1113 |
ZL-7 278g |
1～3 |
7110 |
20 |
45次/h |
680～700 |
140～150 |
3 |
>30 |
|
120照相机盒型芯 |
DC 250A（日本东芝） |
ZL 401 |
4.2～4.5 105(高速段) |
7984 |
— |
40～45 |
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