
一体化压铸模具钢性能特点
一体化压铸模具钢是为一体化压铸技术而专门设计的钢材,它需要具备以下这些性能特点:
高强度,韧性良好,热稳定性优异,耐磨性良好,导热性良好,具有抗腐蚀性,加工性能良好,成本效益较高。

一体化压铸模具的使用寿命
目前市面上一体化压铸模具的使用寿命大概在 5 万。新能源汽车是大批量生产的,数量动辄几十万甚至上百万。由于这个原因,业绩普遍希望能够将一体化压铸模具的使用寿命提升到 10 万。
一体化压铸模具钢的使用寿命主要因素为模具设计和模具钢选材
一体化压铸模具钢的使用寿命与多方面因素紧密相连。其一,模具材料的选择很重要;其二,模具零件的分类有影响;其三,模具钢的材质会起作用;其四,热作性能不可忽视;其五,制造和热处理工艺也关乎寿命;其六,使用条件和维护同样关键。若能选择合适的模具材料,优化制造工艺和热处理工艺,并且合理使用和维护模具,便可有效延长一体化压铸模具钢的使用寿命。

压铸模具用钢是影响压铸模具寿命的主要因素。
压铸模具的制造难点之一在于模具原材料的选取
模具内部需注入熔融浆料,成型后进行冷却。在这个过程中,型腔与高温金属直接接触,反复经受激冷激热,工况十分恶劣。所以,提高模具寿命是成本控制的关键。除了通过合理设计来提升使用寿命外,模具原材料的选取与创新也至关重要。在材料方面,需要具备较高的高热稳定性、高温强度、耐磨性、韧性和导热性等性能。2. 降低 Mn、Si、Cr 等合金元素的含量,从而降低钢的偏析。模具存在短板效应,若某个方向的性能偏低,就会对整体寿命产生影响,所以能够提高等向性和均匀性。
随着压铸模具的大型化以及精密程度的提高,以上的难点会随之增加。模具的精密度提升了,热平衡设计就会变得更复杂,机械加工的难度会更高,脱模设计需要考虑的因素也会增多,技术难度也就更大了。模具的大型化使得热平衡的范围增大了,对材料的要求也更高了,比如要求材料具有等向型、均匀性和纯净程度。

热作模具钢:压铸关键耗材,静待国产替代
模具钢有“工业之母”之称,它的质量会对制造业加工工艺的质量、产品的精度以及生产成本产生直接影响。随着下游整体进行升级,并且装备技术得到提升,对模具材料的质量以及规格的定制化需求变得更为突出。压铸模会反复与炽热金属相接触,这就要求压铸模具材料具备良好的可锻性,同时也需要具备良好的切削性、耐磨性以及耐蚀性。并且,在高温环境下,还得具有较高的红硬性、高温强度、抗回火稳定性以及冲击韧度。具体而言,压铸模具对于模具的性能要求主要体现在以下几个方面:
压铸模具需要具备良好的热疲劳抗力。压铸模具的表面会反复经历高温加热与冷却的过程,随之不断地膨胀和收缩葛利兹钢材,进而产生交变热应力。当此应力超过模具材料的弹性极限时,就会出现反复的塑性变形,从而引发热疲劳。模具表面长时间遭受熔融金属的腐蚀与氧化,会逐渐产生微细裂纹,进而出现早期龟裂。在大多数情况下,热疲劳是决定压铸模具寿命的最重要因素。
压铸模用钢在高温环境下需具备足够的强度、硬度、韧性、塑性以及耐热性能。铝合金压铸模具在熔融金属注入时,会受到高温、高压和热应力的作用,容易出现变形乃至开裂的情况。所以,模具钢在工作温度下应当拥有足够的高温强度与韧度,同时还要具备较高的硬度和耐热性能。
压铸模具需要具备良好的抗熔融金属损伤的能力。一体化压铸时代已经到来,这使得对压铸机的要求逐渐朝着大型化发展,同时压铸压力也在不断增大,已经从低压的 20 - 30MPa 提升到了高压的 150 - (此处可能缺失具体数值)。高温高压浇铸会产生明显的熔融损伤。所以,模具材料需要有较大的高温强度,对熔融金属的亲和力要较小。同时,模具表面粗糙度要小,还需要附有适当的氧化膜、氮化层等保护层,并且不能存在脱碳层。

模具钢具有优质的性能,这使它成为一体压铸产业中不可或缺的材料。目前,较为主流的模具钢是 H13 型(热作模具钢)。

目前,我国高端产品对进口模具钢的依赖程度依然较高。我国模具钢每年的净进口总量大概为 10 万吨。在这当中,精品模具钢占据了国内模具钢高端市场份额的 60%。进口来源主要有日本的大同、日立,德国的相关产品,瑞典的 ASSAB Group(一胜百集团),美国的芬可乐等。进口模具钢价格比国内同类产品高很多,通常高出 3 至 6 倍。然而,高端产品对进口模具钢的依赖程度依然较大。其原因在于,国外模具钢的品质主要表现在纯净方面,且均匀性好,组织细小,尺寸也很精确。
一体化压铸技术被提出之后,各大车企给予了高度关注,新势力也给予了高度关注,压铸件厂商给予了高度关注,模具厂商给予了高度关注,压铸机厂商给予了高度关注,周边配套企业也给予了高度关注,并且它们都积极跟进这一技术的发展。这显示出模具钢在推动整个汽车行业技术进步和创新方面发挥了重要作用。
国产高端模具钢:百胜特钢提前入局,静待花开

百胜特钢或许是国内仅有的拥有自身炼钢厂的、专门生产热作模具钢且自产自销的模具钢企业。历经十年的市场检验,如今在压铸行业已广受赞誉。尤其值得一提的是它所做出的承诺:
与任何进口模具钢品牌进行比拼,我们的性能不会比对方差,我们的寿命也不会比对方短!否则葛利兹钢材,我们会双倍赔偿!
在一体成型压铸模具钢这一领域,百胜特钢的数据表现极为出色。国内某汽车主机厂选用了百胜特钢优异性能的模具钢作为进口替代一体化压铸模具钢。据悉,为了满足市场一体成型压铸领域对大规格模具钢的需求,百胜特钢推出了高品质模具钢,这种模具钢的厚度可达 700mm 及以上,能够完全满足目前绝大部分一体化压铸的需求。



