浅谈关于重力铸造模具表面硬度和耐磨性有哪些要求？

　　​1、硬度要求
模具基体硬度：重力铸造模具的基体硬度一般要求在 HRC35 - 50 之间。对于小型且结构简单的模具，硬度可以稍低，在 HRC35 - 40 左右。这是因为较低的硬度有利于模具的加工和修复。
例如，一些生产小型铝制工艺品的重力铸造模具，硬度在这个范围内能够满足基本的使用要求，同时方便在模具出现小的损坏时进行修复，如补焊等操作。而对于大型、复杂且承受较大压力的模具，如汽车发动机缸体的重力铸造模具，其基体硬度通常要求在 HRC45 - 50 之间，以保证模具在承受高温金属液的压力和冲击力时不会发生变形。
表面硬化层硬度：在模具表面进行硬化处理后，硬化层的硬度要求更高。一般来说，表面硬度可以达到 HRC55 - 65。例如，采用渗碳淬火工艺处理的模具表面，硬度能够达到这个范围。这是因为较高的表面硬度可以有效抵抗金属液的冲刷和热疲劳，提高模具的使用寿命。在铸造过程中，高温金属液（如铝合金液温度可达 700 - 750℃）在模具型腔中流动并凝固，高硬度的表面能够减少金属液对模具表面的磨损，防止模具表面出现拉伤等缺陷。
2、耐磨性要求
抵抗金属液冲刷：重力铸造模具在使用过程中，要承受金属液的反复冲刷。对于铝合金重力铸造模具，金属液的流速和流量会因铸件的形状和尺寸不同而有所变化。在铸造一些薄壁复杂的铝合金零件时，金属液的流速可能较快，模具表面需要有良好的耐磨性来抵抗金属液的冲刷。一般要求模具表面能够承受数千次的金属液浇注而不出现明显的磨损痕迹。例如，在生产汽车铝合金轮毂的重力铸造模具中，由于轮毂的形状复杂且壁薄，模具表面的耐磨性尤为重要。
承受脱模磨损：铸件凝固后需要从模具中脱出，这个过程也会对模具表面产生磨损。尤其是对于一些形状复杂、有倒扣结构的铸件，脱模时模具表面与铸件之间的摩擦力较大。模具表面应具有足够的耐磨性，以减少脱模过程中的磨损。例如，在铸造带有内部复杂筋条的机械零件时，模具的型芯部分在脱模时容易受到磨损，这部分模具表面的耐磨性要求较高，要能够保证在多次脱模操作后，型芯的尺寸精度和表面质量仍然能够满足铸件的生产要求。
抗热磨损能力：重力铸造过程中，模具会受到反复的热循环作用。在金属液注入时，模具表面温度迅速升高，铸件脱模后模具表面温度又急剧下降。这种热循环会导致模具表面产生热应力，进而引起热磨损。模具表面需要有良好的抗热磨损能力，能够在多次热循环后依然保持较好的表面质量。例如，在铸造大型钢铁铸件的重力铸造模具中，由于钢铁熔点高（一般在 1400 - 1500℃左右），热循环对模具的影响更为严重，模具表面的材料需要具备优异的抗热磨损性能，如采用特殊的热作模具钢并进行适当的表面处理，以减少热磨损，延长模具的使用寿命。