浇铸模具材料选用方法

浇铸模具选材决胜之道：如何平衡耐热性、寿命与成本？

浇铸模具直接面对高温金属液（铝、锌、铜、铁等）的反复冲击，其材料选择决定了模具寿命、生产效率和铸件质量。科学选材不仅能大幅降低您的单件成本，更是承接高质量订单的技术保障。

核心挑战：热疲劳、冲蚀与熔损

浇铸模具在极端工况下面临三大失效威胁：

热疲劳（龟裂）：模具表面被金属液反复加热、冷却，产生交变热应力，导致网状裂纹。

冲蚀与熔损：高速高压的金属流对浇道、型腔产生剧烈冲刷和物理溶解。

软化和变形：模具长时间处于高温下，表面硬度下降，导致塑性变形。

选材核心：依“金属”定材，按“量”选级

必须根据浇铸的金属种类、熔点和生产批量进行精准匹配。

主流材料矩阵：从铝合金到特种钢

低压/铝合金压铸首选：H13 (4Cr5MoSiV1)
H13热作模具钢是铝、锌、镁合金压铸模的行业黄金标准。其通过优秀的合金配比，实现了：

优异的抗热疲劳性能（耐热龟裂）

良好的淬透性和高温强度（抗软化、抗变形）

适中的耐磨性
经过真空淬火+二次回火后，硬度通常在HRC 44-48之间，能完美平衡韧性、耐热性和耐磨性。

大型/高要求压铸模：优质H13与H11
对于大型模架或要求更高的模具，可选用电渣重熔（ESR）的优质H13钢（如DIEVAR、QRO90等），其纯净度和等向性更佳，抗热疲劳性能和使用寿命显著优于普通H13。

铜合金/铸铁压铸：高端解决方案
浇铸铜合金（熔点极高）或铸铁，必须升级材料。通常选用钨基热作钢（如H21, 3Cr2W8V）或钼基高端材料。这些材料具有更高的红硬性（高温下保持硬度的能力），但韧性较低，成本昂贵。

重要策略：表面强化与科学设计

表面处理：对H13等模具进行渗氮或氮碳共渗，可大幅提升表面硬度、耐磨性和抗熔损性，延长寿命30%以上。

镶拼设计：对浇口、溢流槽等易损部位采用镶件设计，使用更高级别的材料，便于更换和维护，有效控制整体成本。


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