冷作模具钢研究现状与在砂型铸造中的重要性

<一>、冷作模具钢研究现状
铸造模具的使用贯穿了整个人类的文明史，青铜器、钱币和现代工业生产制造都与模具不可分割，现代社会模具的应用加广泛，从针头线脑到航天航海都涉及到了模具。
现阶段模具生产主要分为几类，美国、德国、日本等是模具制造；马来西亚、越南等在是模具生产水平；我国、印度等属于模具制造大国。我国的模具生产技术虽然取得了发展，但与模具生产强国相比仍存在差距。虽然我国从引进了各种的生产设备，如炉外精炼设备，电渣重熔设备等，并采用的生产方式，但是仍缺少在应用广泛的自主钢种。我国的模具钢制造、研究水平与模具钢制造之间还存在很大的差距。我国的模具钢生产在种类、生产制造技术和模具钢质量上都与水平存在巨大差距，主要是缺少制造模具的能力，生产的模具钢缺少相应的国内市场。
大约公元前1200年就有关于工具钢的历史记载。18世纪中叶出现的柑祸法炼钢能制造含碳量较高的碳素工具钢，直到一个世纪之后，RobertMushet制造的含W合金工具钢拉开了现代模具工业的大幕。现代模具工业起步早，己经形成了不同的模具钢体系，以美国代表逐步形成了覆盖高、中、低碳含量的O系、A系、D系列的的模具钢行业。国内现代模具生产起步晚，1946年我国次派遣技术人员赴美学习模具技术，2002年我国成为模具协会ISTMA成员。到2011年为止，我国在低、中档次模具生产供过于求而次模具生产还有50%以上需要依靠。
模具的种类大体相同，但是具体分类略有不同。国内的模具钢主要分为以下几个大类：碳素结构钢，如T7A，T12A钢等，含碳量主要分布在0.7-1.3%左右。
这类钢虽然主要不是应用于模具行业但是也在模具行业占用地位；模具行业主要应用的模具钢是合金工具钢，根据合金含量不同又分为高中低三类。现在国内研究的主要是高碳类模具钢，对于中低碳研究比较少；模具用高速钢，如W18Cr4V，W9Mo3Cr4V等，此类钢多为莱氏体钢，具有抗压、的特点；基体钢，化学成分与高速钢接近，通过添加适量的化学元素改变组织性能获得的钢种，较未改变钢种共晶碳化物减少，组织分布加均匀，从而改变了性能，如65Nb，012A1等；其它还有一些模具钢应用类型如钢结和钻结硬质合金钢、无磁模具钢、粉末钢高速钢等。以上列举的冷作模具钢中Cr12，Cr12MoV，Cr12Mo1V1等钢种在模具钢中占据主要地位，其它钢种应用相对较少。
<二>、在砂型铸造中覆膜砂铸造模具的重要性
在工厂中，所有铸件都是由砂模制成，带有铸模，没有铸模，也就是没有铸件。二是铸件始终具有铸模的继承性。铸件的尺寸精度，表面粗糙度甚至某些铸件缺陷都与铸模的质量直接相关。
铸件是根据模具制造的，并且模具的尺寸误差将毫无例外地反映在铸件上。特别是对于某些复杂的铸件，由于使用多个铸模，累积误差将严重影响铸件的尺寸精度。在铸模中追求零误差为重要。
覆膜砂铸造模具表面光滑的铸模不仅可以提高脱模性能，从而降低型芯的报废率，提高生产效率，而且可以光滑的型腔或砂芯，有利于获得光滑的表面铸件。
部分铸造缺陷可能是由于铸模质量差所致。如果模具表面有程度的回填和不平整，将导致成型性差，损坏模具表面甚至造成砂眼。
模具安装偏差或定位销磨损导致变形，挤压，砂孔;浇注系统的随机生产或安装会导致金属流量偏离工艺设计要求，这可能会导致诸如孔隙率和收缩的缺陷。
在铸造生产中，过程-覆膜砂铸造模具-设备是不可分割的系统，好的过程设计取决于铸模。
同样，a脚的工艺设计可能会使一组加工良好的铸模报废，因为它们无法生产合格的铸件。覆膜砂铸造模具和设备的正确协调同样重要。因此，在确定工艺计划和工艺设计时，有同时开始覆膜砂铸造模具和设备的准备，也就是说，有实施并行工程。