代替熱間鍛造鋼はすべてのアルミ鋳造条件でH13熱間鍛造鋼を完全に代替することはできない。 作動温度、サイクル時間と目標金型の寿命によって、LPDC、重力とCPC差圧鋳造金型の材料選択が決まる。
H13熱間鍛造鋼は520 ℃以下の作動温度範囲で性能が安定している。 標準的なホイール生産サイクルの下で、LPDC鋳造金型に1500-2200回の有効な射出を提供して、世界のアルミニウム合金鋳造ユーザーに広く受け入れられている。
より高いグレードの熱間鍛造鋼は22-28%のより長い寿命をもたらし、原材料コストは45-60%上昇する。 高周波短周期電気自動車構造物の金型に適用する； 長周期重力鋳造金型では、コスト面でのメリットは依然として限られています。
低コストの代替熱間圧延鋼は材料費を32 %削減したが、熱疲労性能は44 %低下した。 480 ℃以上の持続温度では、量産されたアルミホイールの早期熱割れリスクが急激に上昇する。
インサート温度のピーク値のProcast CAEシミュレーション出力は材料選択の参考として使用されます。 局所ピーク温度が530 ℃を超えると、通常のH13熱間鋼のCPC差圧鋳造型インサートは軟化を加速する。
重力鋳造金型の中程度の熱負荷での運転時間が6分を超える場合、標準H13は許容できる総合コストパフォーマンスを実現した。 良質鋼にアップグレードすることはプロジェクトの総コストを高めるだけで、アルミホイールストックに相応のメリットをもたらしません。
ダイス鋼の表面窒化処理は材料の性能差を小さくした。 適切な0.08-0.12窒化層はH13と中級代替熱間鍛造用金型部品の耐侵食性能を約40 %向上させることができる。
対象金型の寿命が2、500回を超える場合、材料コストは総金型費用の14-18%しか占めない。 このような要求の下で、グレードの低い鋼を選択すると、金型の早期故障と鋳巣欠陥によって余分な損失が発生する可能性がある。
熱機械複合荷重を受けるCPC差圧鋳造金型の薄肉インサートに対して、材料の影響が顕著になる。 統計データによると、35 %の早期インサート破断は高逆圧作動条件下の代替鋼型で発生した。
事前硬化した鋼原料は慎重に処理しなければならない。 仮硬化素材は熱処理サイクルを節約したが、大型LPDC鋳造金型の場合、800サイクル後、内部残留応力により0.03-0.06mmの寸法ドリフトが発生する可能性がある。
材料証明書の検証は化学成分と多点硬度試験をカバーしなければならない。 表面硬度を簡単に検査することでは、アルミニウム合金鋳造の大規模生産において予期しない早期故障を引き起こした混合代替鋼を識別することはできない。
総コスト計算は試作損失、操業停止期間と金型交換費用を考慮しなければならない。 原材料価格だけに注目すると、非標準電気自動車構造物の金型購入決定の誤判定を招きやすい。
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FAQ
q:標準H13 LPDC鋳型の典型的な寿命範囲はどれくらいですか？
a:通常のアルミハブの生産条件で1500-2200回有効に発射する。
q:高級熱間鋼のコスト寿命のトレードオフは何ですか？
答え:寿命+22-28%、原材料コストが45-60%上昇する。
q:普通のH13熱間鋼の限界ピーク温度閾値はどれくらいですか？
A（530℃を超えると、金型インサートに明らかな軟化リスクをもたらす。
q:仮硬化ダイス鋼は大型LPDC鋳造金型に適していますか？
a（慎重さが必要です； 残留応力は0.03-0.06の寸法ドリフトを引き起こす可能性がある。
q:なぜ金型材料を評価する際に原材料価格だけを比較しないのですか？
a:操業停止期間と廃棄物の損失は総コスト評価に含める必要があります。
q:窒化は異なる熱作鋼種にどんなメリットをもたらしますか？
答え:0.08-0.12のコーティングは約40 %の耐浸食性能を高めることができる。
q:どのような状況が良質な熱を鋼にするメリットが限られていることを示していますか？
a）中程度の熱負荷条件を持つ長周期重力鋳造金型。
