耐热球墨铸铁模具材料的研究现状与发展趋势.pdf

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Dec.2009
ol.58No.12
FOUNDRY
1229
耐热球墨铸铁模具材料的研究现状与发展趋势
于思荣,庞宇平2,朱先勇3,高乾
(1.吉林大学材料科学与工程学院,吉林长春130025;2.吉林大学地面机械仿生技术教育部重点实验室,
吉林长春130025:3.吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春130025)
摘要:对耐热球墨铸铁槙具材料的研究现状进行了综合评述。讨论了合金元素对球墨铸铁耐热性的影响、耐热球墨铸
铁的耐热机理以及耐恭球墨铸铁襪具材料的应用领域,在此基础上提出了耐热球墨铸铁模與材料未来的发展趋勢。
关键词:耐热;球墨铸铁;模具材料;研究现状;发趋势
中图分类号:TG143.5文献标识码:A文章编号:1001-4977(2009)12-1229-04
Current Status and Development Trend of Ductile Iron for Die
YU Si-rong', PANG Yu-ping, ZHU Xian-yong, GAO Qian
(1. College of Materials Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130025, Jilin, China
2. Key Laboratory for Terrain-machine Bionics Engineering( Jilin University Ministry of Education
Changchun 130025, Jilin, China 3. College of Mechanical Science and Engineering
Jilin University, Changchun 130025, Jilin, China
Abstract: The current status of the ductile iron for heat-resistant die materials was comprehensively
reviewed in this paper. The effects of alloy elements on the heat resistance of the ductile iron, the
mechanisms of the heat resistance of the heat-resistant ductile iron, and the application fields of the
heat-resistant ductile iron for mold materials were discussed. Based on these discussions. the future
development trend of the heat-resistant ductile iron for mold materials was proposed
Key words heat resistance; ductile iron; mold materials; the current status; development trend
模具是工业生产的重要工艺设备。在电子、汽年、璃模、钢锭模。国内外常用的铸铁耐热模具材料主要
电机、电器、仪器、仪表、家电和通讯等庐品中,为灰铸铁、低合金铸铁、球墨铸铁等。
60%~80%6的零部件都要依靠模具成形叫。由于成本高,
球墨铸铁中的石墨以球状颗粒均匀分布于基体中,
模具索有“黑色黄金”之称。目前,模具技术已经成因而对基体的削弱作用和产生应力集中的作用较小,
为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志川。我国使基体的作用得到充分地发挥,又由于含有较高含量
模具工业基础薄弱、发展缓慢,但是随着市场进程的的硅和锰,所以球墨铸铁的抗拉强度不仅高于其他锈
加快,模具产业得到快速发展。如何提高模具的寿命,铁,甚至高于碳素钢,尤其突出的是它的屈服强度比
降低制造成本,简化生产工序与缩短制造周期等是我钢高得多。因此,国内外已经将其代替模具材料应用
国机械加工行业急需解决的重大技术难题之一。
于拉深模中,取得了可观的经济效益。球墨铸铁的强
热工模具在工作过程中频繁地与高温材料接触,度和抗氧化性能均比灰铸铁好,因此,近年来耐热球
经受氧化、生长、热疲劳、磨损等作用。这就要求模墨铸铁模具材料成为国内外模具行业研究的热点之一。
具具有抗氧化、抗生长、抗热疲劳和耐磨等性能,同本文对耐热球墨铸铁模具材料的研究现状进行综合评
时对于承受较大工作载荷的模具还要有一定的常温及述,并提出该材料未来发展的趋势。
高温力学性能,此外,还要求模具材质致密、易于加
工、热膨胀系数小。可见,能完全满足上述要求的模
1合金元素对球瞾铸铁耐热性的影响
具材料很少。
耐热球墨铸铁模具材料中各合金元素对耐热性的
目前,耐热模具的材质主要是耐热钢、不锈钢和影响。
耐热铸铁等。由于铸铁具有优良的铸造性能和易加工
(1)碳碳是石墨化能力很强的元素,可以有效
性能、价格便宜、制造方便,因而被广泛用于制造玻地消除碳化物,高碳铁液有利于铸铁球化。碳量的确
基金项目:吉林省科技发展计刘项目资助(20070503)。收稿日期:2008-09-17收到初稿,2009-04-23收到修订稿。
作者简介:于思荣(1954-),男,山东文登人,教授,「学博士,主要从事铸造新材料及复合材料方面的研究。电话:0431-856095862
E-mail:yusr(@jlu.edu.cn