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盘点近20年中国自主研制压的铸模具钢成果
日期:2014/11/4 8:24:24    阅读:

北京机电研究所研制的HM-3(2Cr3Mo3VNb)已纳入航空行业标准(HB 5137-1980),是一种超高强韧性热作模具钢,在航空工业中广泛应用于压铸模。青岛市机械研究所、青岛汽车散热器有限公司研制的5Cr5MoV1TiSiNb[13]和南京理工大学研制的HD13(4Cr5MoVSiNb)均适用于铝合金压铸专用模具,且性能均比3Cr2W8V钢提高几倍;钢铁研究总院、北京首钢特殊钢有限公司等研制的5Cr4Mo2W2SiV适用于铜合金压铸模,且制造的压铸模使用温度可达700 ℃以上。
2000年左右,上海大学吴晓春教授领导的先进模具材料及表面处理课题组与宝钢特钢有限公司合作采用先进的技术和工艺方法,在有效提高钢材纯净度和等向性能后,成功研制出具有国际先进水平的压铸模具钢SWPH13(SDPH13),其综合性能已达到瑞典品牌ASSAB 8407的水平,不但能取代进口模具钢,还可以替代出口模具钢,成为国产高品质压铸模具钢的先锋。
2005年左右,吉林大学姜启川等人研制出了长寿命、高Cr热作模具钢HHD(一种主要用于压铸模的通用型热作模具钢),提出了高含量Cr和微量N、Y-Ce、Ti、Ca-Si复合合金化的新合金成分设计思路,实现在马氏体基体上弥散分布纳米尺寸碳化物和抗高温氧化的致密氧化膜组织。HHD钢的使用寿命超过国际先进热作模具钢(H13系列),在提高黑色金属热挤压模具使用寿命方面取得了重大突破。
2009年前后,上海大学模具钢课题组通过合金成分优化等研究,开发出高性能热作模具钢专利产品,不断满足模具行业的需求,部分产品已成功推向市场,得到专家及同行的认可。在压铸模具钢上,主要推出了SDH3和SDDVA+Nb通用型热作模具钢,可用于替代进口ASSAB 8407、AISI H13、DI EVAR等优质热作模具钢。与H13模具钢相比,SDH3钢在600 ℃以上仍具备优良的高温热强性和热稳定性,在620 ℃保温22 h,硬度仍在35 HRC以上。该钢在使用硬度范围内,在室温到700 ℃之间热循环3 000次后的表面裂纹和裂纹深度情况如图1所示,表现出优良的抗冷热疲劳性能[22-27]。而SDDVA+Nb钢在620 ℃保温20 h后,硬度高于SDDVA钢1 HRC,高于H13钢6 HRC,表现出极为优良的热稳定性。该钢在使用硬度范围内,在室温到700 ℃之间热循环2 000次后的表面损伤程度比SDDVA钢小,而H13钢的表面损伤程度最大, SDDVA+Nb钢表现出优良的抗冷热疲劳性能.
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