標準H13熱間圧延鋼と比較して、代替熱間圧延鋼は異なるコストパフォーマンスを有する。 作動温度、サイクル時間と目標金型の寿命は共にLPDC、重力とCPC差圧鋳造金型の材料選択を決定した。
標準H13熱間鍛造鋼のコストは改良された高合金熱間鍛造鋼より18-24%低い。 380-450℃の作動温度と4.5-7分のサイクル時間で、アルミハブLPDC鋳造金型の高合金鋼の寿命は85-92%に達した。
500 ℃以上のピーク温度で、高合金改質熱間圧延鋼の寿命は32-40%延長した。 その材料コストは38-45%上昇した コストに敏感なアルミニウム合金鋳造の一般的な重力鋳造金型ではなく、高負荷の電気自動車構造物の金型に適しています。
4.5分未満の短周期動作条件では、適切な熱処理を施したH13はHRC 44-46に達する。 改質されていないH13は大規模生産を満たすことができる むやみに良質の鋼材を採用しても金型の総コストは29 %増加するだけで、欠陥率を著しく下げることはない。
Procast CAEシミュレーションピーク温度出力は材料選択の参考を提供する。 シミュレーションインサートのピーク温度が480 ℃以下に保たれている場合、標準H13熱間鍛造鋼は多くのCPC差圧鋳造金型技術要求を満たす。
低コストの代替熱間圧延鋼の中にはバナジウム含有量が十分に不足しているものもある。 その耐熱疲労性能は41-48%； アルミホイールの製造では、800-1000回の鋳造サイクルを経るだけで、金型インサートに網状の熱割れが発生する。
材料調達は、最初の購入価格ではなく、ライフサイクル全体のコストを比較する必要があります。 改質鋼は金型の初期コストを42 %増加させたが、連続大量の電気自動車構造部品の金型生産に対して、金型交換停止頻度を34 %減少させた。
1、1 500 kgを超える大型重力鋳造金型では、改質熱間鍛造鋼の焼入れ性が悪いことが多い。 ガス焼入れ後であっても、芯部の硬度が6-8 HRC低下する可能性がある； この欠点部分はH13に対する表面性能の優位性を相殺した。
鋼種によって窒化処理効果が異なる。 標準H13は安定した0.08-0.12窒化層を形成する； いくつかの低コストの代替方法は脆性窒化層を生成し、循環溶融アルミニウムの洗浄下で剥がれやすい。
鋳巣欠陥の発生はダイス鋼の性能と間接的に関連している。 粗悪な熱作用鋼による深刻な熱変形はキャビティ流動場と排気隙間を乱し、間接的にアルミニウム合金鋳造現場のガストラップ廃棄率を高めた。
代替鋼種を選択する場合は、熱処理工程の窓口を評価すること。 多くの良質熱間鍛造鋼には、より厳しい焼入れ冷却速度35-65℃/分が要求される； 不適切な熱処理はH13熱間鍛造鋼に対する理論性能の優位性を相殺した。
技術規範ファイルは正確な鋼等級を記録しなければならず、あいまいな「熱作鋼」ではない。 あいまいな言葉で代替材料の使用が許可され、実際の量産でLPDC鋳造金型の実際の寿命が45 %以上短縮される可能性があります。
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FAQ
q:どのような条件でH13規格はほとんどの鋳造金型の要求を満たすことができますか？
）アルミホイール金型の場合、ピークインサート温度は480 ℃未満で、サイクル時間≥4.5分である。
q:高合金改質熱間加工鋼はどのような寿命を高めることができますか？
答:ピーク温度が500 ℃を超える高負荷条件下では、寿命が32-40%延びる。
q:低バナジウム低コスト熱作鋼代替品はどんなリスクをもたらしますか？
A）耐熱疲労性が41-48%低下し、1000サイクル以内に早期網状熱割れが発生した。
q:最初に金型を購入するコストだけでなく、ライフサイクル全体のコストを評価するのはなぜですか？
a）良質鋼は初期調達コストが増加したにもかかわらず、操業停止損失を減少させた。
q:高合金鋼は悪い熱処理の影響を完全に相殺できますか？
いいえ、不適切な焼入れパラメータは理論上の性能優位性を相殺します。
q:標準H13鋳造用金型インサートの窒化層厚さ目標はいくらですか？
A）安定した0.08-0.12ミリ窒化層は耐浸食性能を向上させた。
q:改質鋼は超大重力鋳造金型にどんな問題をもたらしますか？
a）焼入れ性が悪いと、重塊内部の表面-コア硬度の差が大きくなります。
