高热传导热率（高导热系数）工模具钢DHA-Thermo的应用效果

    为了研究DHA-Thermo钢的成分，调查了0.4%C的Si-Mn-Cr-Mo-V钢的特性。将这些钢从1303K以4K/s的速度淬火，并多次回火，调质为预定硬度后用作评价。
    研究表明，0.4%C钢在室温下的导热系数λ随Si、Mn、Cr等合金元素的增加而下降，特别是Si的影响最明显（当Si含量从0.1%增至0.3%时，λ就从39W/(m.K)降至35W/(m.K)，而Mo和V的影响则小到基本上可以忽略不计的程度。由此可知，容易固溶于钢的基体中的元素对λ产生了负面影响。
    对钢的强度和韧性影响大的淬透性，是确保金属模具耐久性（长寿命）的重要特性。调查了Mn和Cr含量对马氏体临界冷却速度的影响。结果正如原来所知那样，无论是对DHA1（JIS SKD61）钢或0.4C-Si-Mo-V钢，Mn和Cr含量的增加会改善钢的淬透性。然而，与对导热系数λ的影响类似，Mo和V对淬透性的影响有限。
    还调查了钢的冲击值（即韧性的定量评价标准）和切削性能。结果表明，这些特性与导热系数λ的情况是相反的场合多。
    因此，在DHA-Thermo钢的开发中，如何选择合适的成分，使之兼具高导热系数和模具必须的力学性能是最大的课题。
DHA-Thermo与DHA1钢的热传导率比较如下图

DHA-Thermo钢的导热系数目标值设定
    根据对利用有限元法估算金属模具冷却时间和导热系数λ之间的关系进行分析，解析模型为有Φ8mm内冷孔的Φ80mm×80mm的金属模具，将其加热到673K均热作为初始状态，评价了表面冷到473K所需时间。冷却时间按比率计算，以DHA1（JIS SKD61）钢的λ=23.4W/(m.K)的冷却时间为100%。
    若将金属模具材由DHA1（JIS SKD61）钢改为纯铁，则冷却时间缩短效果达28%，这是使用铁合金时的极限。另一方面，即使变成其1/2的14%（λ=37W/(m.K)），在实用上也是效果明显。因此，决定将此λ=37W/(m.K)作为目标值。

高热传导热率（高导热系数）的效果验证
⒈模具温度和铸造组织
    采用挤压力为135t的压铸设备进行铸造试验，试验条件列于表1中。使用DHA1（JIS SKD61）钢和DHA-Thermo钢加工素坯的部位是进行加压.冷却的轴芯和冲头。以下简介轴芯的使用效果。
   
                           表1  压铸试验条件
   熔融合金 物料代号 
 温度 973K
铸造 铸件重量 600g
 浇铸速度 1600mm/s
 压力 65MPa
 镶块直径 50mm
时间 压铸时间 7s~12s
 一个周期 29s~34s
 润滑剂喷射 3s
冷却水 压铸 0.03l/s
 衬套 0.03l/s
 冲头 0.03l/s
 分流器 0.03l/s

    热摄像仪测温结果表明，刚取出制品后，DHA-Thermo钢轴芯温度比DHA1（JIS SKD61）钢轴芯要低140K，由此确认开发钢的冷却能力更高；并且，素坯的表层组织细化了，这是由于DHA-Thermo钢制的轴芯大幅度温降促使金属液凝固速度增大之故。
⒉铸造时间的缩短（高效生产）
    若缩短压铸时间而实现加工的高效化，就容易在最终凝固位置的素坯表面发生突起（又称鼓肚）。这是被卷入的空气因急速减压而膨胀，使未凝固部位变形的现象。由于压铸时间、加压量、卷入空气量等的不同，有时甚至也会使金属液喷溅飞散。
    支配铸造时间的素坯凝固速度受轴芯温度支配。因此将未发生鼓肚的场合定义为完成了凝固，从而验证了铸造时间的缩短效果。具体是素坯部位未发生鼓肚的最短压铸时间，轴芯为DHA1（JIS SKD61）钢时是10s，，而为DHA-Thermo钢时是7s（即比前者缩短了3s）。若发生了鼓肚，则相对于压铸时间缩短的轴芯温度上升达到饱和，说明铸件的散热不充分。
    由于使用DHA-Thermo钢的时间缩短效果达到10%，若进行24h（86.4ks）的连续作业，就会比使用原DHA1（JIS SKD61）钢多产生出320个制品。由此可知，在压铸模具工艺中，轴芯和冲头使用DHA-Thermo钢，对于实现生产的高效化效果显著。

DHA-Thermo钢的详细技术资料，敬请浏览产品展示栏目--日本大同高热传导率热作模具钢_DHA-Thermo技术资料。

日本大同特殊钢（DAIDO STEEL）压铸用热作模具钢系列产品包括：DHA1，DH2F，DH31-Super，DHA-WORLD，DH31-EX，DHA1-A，DRM1等。
其他系列高品质热作模具钢：Uddeholm ORVAR SUPREME，DIEVAR，HOTVAR，QRO 90 SUPREME，ASSAB 8407，ASSAB 8418等。

更多信息
请直接与我公司服务人员联络（热线电话：400-699-1286，0769-82621066），以获得更多的有关DHA-Thermo模具钢以及其它高品质模具钢材的选择、应用、热处理及库存等相关资料。

『版权所有，转载或引用请注明链接和出处』