金属型常用的材料有铸铁、铸钢和铜合金。
(1)铸铁铸铁是制造金属型的主要材料,其优点是成本低廉,铸造和机械加工性能好,生产工艺简单。缺点是导热性、强度、伸长率较差,特别是在高温下(425℃以上)的晶粒长大现象,导致力学性能下降,易产生裂纹及烧伤。
在灰铸铁中加入一定量的铬、铜、钼等合金元素,可提高其性能和使用寿命。任何情况下制作金属型的灰铸铁都不应含有一次渗碳体。
孕育铸铁具有较高的力学性能和热稳定性,组织均一性好,同时对铸件壁厚变化敏感性低。球墨铸铁具有良好的耐热和耐蚀性能,比片状石墨铸铁金属型产生裂纹的可能性小,蠕墨铸铁也是良好的制作金属型的材料。
(2)铸钢用铸钢作为金属型材料,抵抗裂纹能力强,只要金属型结构合理,其抗翘曲变形的能力比铸铁金属型高。还可用焊接的方法消除缺陷及损伤。但其缺点是机械加工费用大,材料成本高,且容易与铸造合金熔焊。故一般只适宜于制造形状简单的大型钢铁铸件的金属型。
(3)铜合金铜具有高的热扩散率,约为0.8m2/S,是适于制造金属型的材料,但应进行低合金化以降低硬度,改善切削加工性能。铜合金制成的金属型热导率高,浇注时散热快,不易产生粘模现象,且型腔表面易快速达到较高温度,有瞬间自身预热的效果,用于生产铸铁件时不易形成白口缺陷。铜合金金属型通常应设计成水冷金属型,可提高生产率及金属型使用寿命,降低铸件成本。