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納入標(biāo)準(zhǔn)的國產(chǎn)塑料模具鋼牌號性能及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間：2017-01-11 09:46:21點(diǎn)擊率：
塑料模具鋼用于制造塑料模具，包括碳素結(jié)構(gòu)鋼、滲碳型塑料模具鋼、預(yù)硬化塑料模具鋼、時(shí)效硬化型塑料模具鋼、耐蝕型塑料模具鋼等。以下是納入標(biāo)準(zhǔn)的常用塑料模具鋼的牌號、性能及應(yīng)用：
碳素塑料模具鋼：
SM45(YB/T 094-1997)：SM45鋼屬優(yōu)質(zhì)碳素塑料模具鋼，與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼45鋼相比，其硫、磷的含量低，鋼材的潔凈度好。由于淬透性差，一般用其熱軋、熱鍛或正火狀態(tài)制造較大尺寸的塑料模具，模具的硬度低，耐磨性較差。制造小型塑料模具時(shí)，用調(diào)質(zhì)處理可獲較高的硬度和較好的強(qiáng)韌性。因其含碳量較高，水淬容易出現(xiàn)裂紋，故一般采用油淬。SM45鋼的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，可加工性好，淬火后具有較高的硬度，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的強(qiáng)韌性和一定的耐磨性，被廣泛用于制造中、小型的中、低檔次的塑料模具。
SM50(YB/T 094-1997)：SM50鋼屬碳素塑料模具鋼，其化學(xué)成分與高強(qiáng)中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼50鋼相近，但鋼的潔凈度更高，含碳量波動(dòng)的范圍更窄，力學(xué)性能更穩(wěn)定。它經(jīng)正火或調(diào)質(zhì)處理后具有一定的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，且價(jià)格便宜，可加工性好，SM50鋼適宜制造形狀簡單的小型塑料模具或精度要求不高、使用壽命要求不長的塑料模具。但SM50鋼的焊接性能、冷變形性能差。
SM55(YB/T 094-1997)：SM55鋼屬碳素塑料模具鋼，其化學(xué)成分與高強(qiáng)中碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼55鋼相近，但鋼的潔凈度更高，含碳量波動(dòng)的范圍更窄，力學(xué)性能更穩(wěn)定。它經(jīng)熱處理后具有表面硬度、強(qiáng)度、耐磨性和一定的韌性，一般在正火或調(diào)質(zhì)處理后使用。SM55鋼的價(jià)格 便宜、可加工性能中等，當(dāng)硬度為179~229HBW時(shí)，相對加工性為50%，但其焊接性和冷變形性均低。SM55鋼適宜制造形狀簡單的小型塑料模具或精度要求不高、使用壽命要求不長的塑料模具。
預(yù)硬化型塑料模具鋼：
3Cr2Mo(GB/T 1299-2000)：3Cr2Mo鋼是國際上較廣泛應(yīng)用的預(yù)硬化塑料模具用鋼，其綜合力學(xué)性能好，淬透性高，可以使截面的較大鋼材獲得較均勻的硬度，并具有很好的拋光性能，表面粗糙度值低。用其制造模具時(shí)，一般先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度為28~35HRC(即預(yù)硬化)，再經(jīng)冷加工制造成模具即可直接使用。這樣，既保證了模具的使用性能，又避免了熱處理引起模具的變形。因此，3Cr2Mo鋼適用于制造尺寸較大或形狀復(fù)雜、對尺寸精度與表面粗糙度要求較高的塑料模具和低熔點(diǎn)合金(如錫、鋅、鉛)壓鑄模等。
3Cr2NiMo(GB/T 1299-2000)：3Cr2NiMo(國內(nèi)市場上也有用3Cr2NiMnMo表示)簡稱P20+Ni。它雖然不是我國研制的鋼種，但是卻是廣泛應(yīng)用的塑料模具鋼。其綜合力學(xué)性能好，淬透性高，可以使大截面鋼材在調(diào)質(zhì)處理后具有較均勻的硬度分布，有很好的拋光性能和低的表面粗糙度值。用它制造模具時(shí)，一般先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度為28~35HRC(即預(yù)硬化)，之后加工成模具即可直接使用。這樣既保證了大型或特大型模具的使用性能，又避免了熱處理引起的模具變形。3Cr2NiMo鋼適宜制造特大型、大型塑料模具、精密塑料模具，也可用于制造低熔點(diǎn)合金(錫、鋅、鋁合金)壓鑄模等。了解更多相關(guān)資訊，敬請關(guān)注東莞美港特殊鋼材專業(yè)網(wǎng)站www.mgtsgc.com，海量的模具鋼材最新新聞動(dòng)態(tài)資訊，盡在東莞美港特殊鋼材網(wǎng)站。
5CrNiMnMoVSCa(JB/T 6057-1992)：5CrNiMnMoVSCa簡稱5NiSCa，是預(yù)硬化型易切削塑料模具鋼，由華中科技大學(xué)等單位研制經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，其硬度在35~45HRC范圍內(nèi)，具有良好的可加工性。因此，可用預(yù)硬化鋼材直接加工成模具，既保證了模具的使用性能，又避免了模具由于最終熱處理引起的熱處理變形。5CrNiMnMoVSCa鋼的淬透性高、強(qiáng)韌性好、鏡面拋光性能好，有 好的滲氮性能和滲硼性能，調(diào)質(zhì)鋼材經(jīng)滲氮處理后基體硬度變化不大，適宜制造中、大型熱塑生塑料注射模和橡膠模等。
40Cr：40Cr鋼是機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的鋼種之一，調(diào)質(zhì)處理后具有良好的綜合力學(xué)性能、良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性。它的淬透性良好，水淬時(shí)可完全淬透到￠28~￠60mm，油淬時(shí)可淬透到￠15~40￠mm。這種鋼除調(diào)質(zhì)處理外還適于滲氮和高頻感應(yīng)加熱淬火處理，可加工性較好，當(dāng)硬度為174~229HBW時(shí)，相對可加工性為60%，40Cr鋼適于制作中型塑料模具。
42CrMo：42CrMo鋼屬于超高強(qiáng)度鋼，具有高強(qiáng)度和韌性，淬透性也較好，無明顯的回火脆性，調(diào)節(jié)器質(zhì)處理后有較高的疲勞極限和抗多次沖擊能力，低溫沖擊韌性良好，42CrMo鋼適宜制造要求一定強(qiáng)度和韌性的大、中型塑料模具。
30CrMnSiNi2A：30CrMnSiNi2A鋼屬于超高強(qiáng)度鋼，淬透性較高，韌性較好。其油淬低溫回火(250~300℃)后的強(qiáng)度高于1700MPa，等溫淬 火可以在180~220℃和270~290℃兩個(gè)溫度范圍進(jìn)行。為人保證它有較高的屈服強(qiáng)度，最大限度地提高鋼的塑性和韌悸，，等溫淬火后，它應(yīng)在高于殘留奧氏體的分解溫度、盡可能接近回火脆性下限的溫度回火，這樣可以保證鋼有較高的斷裂韌度和低的疲勞裂紋擴(kuò)展速率。30CrMnSiNi2A鋼適宜制造要求強(qiáng)度高、韌性好的大、中型塑料模具。
滲碳型塑料模具鋼：
20Cr：20Cr鋼比相同含碳量的碳素結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和淬透性都明顯提高，油淬到半馬氏體硬度的淬透性為￠20~￠23mm這種鋼淬火、低溫回火后有良好的綜合力學(xué)性能，低溫沖擊韌性良好，回火脆性不明顯。滲碳時(shí)鋼的晶粒有長大傾向，所以 要求二次淬火以提高心部韌性，不宜降溫淬火。正火后硬度為170~217HBW時(shí)，其相對可加工性約為65%，焊接性中等，焊前應(yīng)預(yù)熱到100~150℃，冷變形時(shí)塑性中等。20Cr鋼適用于制造中、小型塑料模具。為了提高模具型腔的耐磨性，模具成形后需要進(jìn)行滲碳處理，然后再進(jìn)行淬火和低溫回火，從而保證模具表面具有高強(qiáng)度、高耐磨性而心部具有很好的韌性；對于使用壽命要求不很高的模具，也可以直接進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。
12CrNi3A：12CrNi3A屬于合金滲碳鋼，比12CrNi2A鋼有更高的淬透性。因此，可以用于制造比12CrNi2A鋼截面稍大的零件。淬火、低溫回火或高溫回火后，它都有良好的綜合力學(xué)性能，鋼的低溫韌性好，缺口敏感性小，可加工性良好。當(dāng)硬度為260~320HBW時(shí)，其相對可加工性為70%~60~。另外，由于其退火后硬度低、塑性好，因此既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷擠壓成形方法制造模具。為提高模具型腔耐磨性，模具成形后需要進(jìn)行滲碳處理，然后再進(jìn)行淬火和低溫回火，從而保證模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好韌性，但有回火脆性傾向和形成白點(diǎn)的傾向。12CrNi3A鋼適宜制造大、中型塑料模具。
時(shí)效硬化型塑料模具鋼：
06Ni6CrMoVTiAl：06Ni6CrMoVTiAl鋼屬低合金馬氏體時(shí)效鋼。這種鋼的突出特點(diǎn)是固溶處理(即淬火)后變軟，可進(jìn)行冷加工，加工成形后再進(jìn)行時(shí)效硬化處理，從而減少模具的熱處理變形。其優(yōu)點(diǎn)是熱處理變形小，固溶硬度低，可加工性好，表面粗糙度值低，時(shí)效后硬度為43~48HRC，綜合力學(xué)性能好，熱處理工藝簡便等，06Ni6CrMoVTiAl鋼適宜制造高精度塑料模具和鋁合金壓鑄模具等。
1Ni3Mn2CuAlMo：1Ni3Mn2CuAlMo代號PMS，由上海材料研究所研研制，屬于低合金析出硬化型時(shí)效鋼，一般用電爐冶煉加電渣重熔。這種鋼熱處理后具有良好的綜合力學(xué)性能，淬透性高，熱處理工藝簡便，熱處理變形小，鏡面加工性能好，并有好的滲氮性能、電加工性能、焊補(bǔ)性能和花紋圖案刻蝕性能等，1Ni3Mn2CuAlMo鋼適于制造高鏡面要求和高外觀質(zhì)量家用電器外殼塑料模具，如光學(xué)系統(tǒng)各種鏡片，及電話機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)等家電的塑料殼體模具。
耐腐蝕型塑料模具鋼：
2Cr13：2Cr13鋼屬馬氏體類型不銹鋼，機(jī)械加工性能較好，經(jīng)熱處理后具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，較好的強(qiáng)韌性，2Cr13鋼適宜制造能承受高負(fù)荷并在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具、透明塑料制品的塑料模具等。
4Cr13：4Cr13鋼代號S136，屬馬氏體類型不銹鋼。它的機(jī)械加工性能較好，經(jīng)熱處理(淬火及回火)后，具有優(yōu)良的耐腐蝕性能、拋光性能，較高的強(qiáng)度的耐磨性，4Cr13鋼適宜制造承受高負(fù)荷、高耐磨及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具、透明塑料制品的塑料模具等。但其焊接性差，使用時(shí)必須注意。
9Cr18：9Cr18鋼屬于高碳高鉻馬氏體不銹鋼，淬火后具有高硬度、高耐磨性和耐腐蝕性能，9Cr18鋼適宜制造能承受高耐磨高負(fù)荷以及在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具。由于屬于萊氏體鋼，容易形成不均勻有碳化物偏析而影響模具使用壽命，所以在熱加工時(shí)必須嚴(yán)格控制熱加工工藝，注意適當(dāng)?shù)募庸け取?/span>
9Cr18Mo：9Cr18Mo鋼是一種高碳高鉻馬氏體不銹鋼，是在9Cr18鋼的基礎(chǔ)上加Mo而發(fā)展起來的，因此具有更高的硬度、耐磨性、耐回火性和耐腐蝕性能。此外，它還有較好的高溫尺寸穩(wěn)定性。9Cr18Mo鋼適宜制造在腐蝕環(huán)境下工作又高負(fù)荷、高耐磨的塑料模具。由于屬于萊氏體鋼，容易形成不均勻的碳化物偏析而影響模具使用壽命，所以在熱加工時(shí)必須嚴(yán)格控制熱加工工藝，并注意適當(dāng)?shù)募庸け取?/span>
1Cr17Ni2：1Cr17Ni2鋼屬于馬氏體型不銹耐酸鋼，具有較高的強(qiáng)度和硬度，對氧化性酸類(一定溫度、濃度的硝酸、大部分的有機(jī)酸)及有機(jī)酸水溶液都具有良好的耐耐性能，1Cr17Ni2鋼適宜制造在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具、透明塑料制品的塑料模具等。但其焊接性能差，易產(chǎn)生裂紋，故模具制造過程中不宜進(jìn)行焊接。
