金屬型鑄造有哪些因素會導致模具損壞？

金屬型鑄造是一般都是一些結構特殊的零件，制作起來比較麻煩，在采用金屬型鑄造模具制作過程中，由于高溫，鋁液多少控制不好很容易導致模具開裂損壞，從而中斷以后的生產，增加金屬型鑄造的生產成本。

在金屬型鑄造中，模具損壞最常見的形式是裂紋、開裂。應力是導致模具損壞的主要原因。熱、機械、化學、操作沖擊都是產生應力之源，包括有機械應力和熱應力，應力產生于：

一、在模具加工制造過程中

1、模具鋼的質量問題

有些金屬型鑄造模具只生產了幾百件就出現裂紋，而且裂紋發展很快。有可能是模具鋼中的樹枝狀晶體、夾雜碳化物、縮孔、氣泡等疏松缺陷沿加工方法被延伸拉長，形成流線，這種流線對以后的最后的淬火變形、開裂、使用過程中的脆裂、失效傾向影響極大。

2、金屬型鑄造在車、銑、刨等終加工時產生的切削應力，這種應力可通過中間退火來消除。

3、淬火金屬型鑄造模具鋼磨削時產生磨削應力，磨削時產生摩擦熱，產生軟化層、脫碳層，降低了 熱疲勞強度，容易導致熱裂、早期裂紋。對H13鋼在精磨后，可采取加熱至510-570℃，以 厚度每25mm保溫一小時進行消除應力退火。

4、電火花加工產生應力。金屬型鑄造模具表面產生一層富集電極元素和電介質元素的白亮層， 又硬又脆，這一層本身會有裂紋，有應力。電火花加工時應采用高的頻率，使白亮層減到 最小，必須進行拋光方法去除，并進行回火處理，回火在三級回火溫度進行。

二、金屬型鑄造模具處理過程中

熱處理不當，會導致模具開裂而過早報廢，特別是只采用調質，不進行淬火，再進行表面氮化工藝，在鑄鋁幾千模次后會出現表面龜裂和開裂。鋼淬火時產生應力，是冷卻過程中的熱應力與相變時的組織應力疊加的結果，淬火應力是造成變形、開裂的原因，固必須進行回火來消除應力。

三、在金屬型鑄造過程中

1、模溫

金屬型鑄造模具在生產前應預熱到一定的溫度，否則當高溫鋁液充型時產生激冷，導致模具內外層溫度梯度增大，形成熱應力，使模具表面龜裂，甚至開裂。在生產過程中，模溫不斷升高，當模溫過熱時，容易產生粘模，運動部件失靈而導致 模具表面損傷。應設置冷卻溫控系統，保持模具工作溫度在一定的范圍內。

2、充型

鋁液會對金屬型鑄造模具產生激烈的沖擊和沖刷，因而產生機械應力和熱應力。在沖擊過程中，鋁液、雜質、氣體還會與模具表面產生復雜的化學作用，并加速腐蝕和裂紋的產生。當鋁液裹有氣體時，會在型腔中低壓區先膨脹，當氣體壓力升高時，產生內向爆破，扯拉出型腔表面的金屬質點而造成損傷，因氣蝕而產生裂紋。

3、開模

在抽芯、開模的過程中，當某些元件有形變時，也會產生機械應力。

4、生產過程

在每一個鑄鋁件生產過程中，由于金屬型鑄造模具與鋁液之間的熱交換，使模具表面產生周期 性溫度變化，引起周期性的熱膨脹和收縮，產生周期性熱應力。如澆注時模具表面因升溫受到壓應力，而開模頂出鑄件后，模具表面因降溫受到拉應力。當這種交變應力反復循環時，使模具內部積累的應力越來越大，當應力超過材料的疲勞極限時，金屬型鑄造模具表面產生裂紋。

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