常用塑料模具钢的发展现状及应用(2)

6 塑　料　工　业2008年

溶处理后变软(一般为28～35HRC),可以进行切削

加工,模具制造成型后进行时效处理,可获得很高的综合力学性能,且时效处理的变形小(一般仅有0101%～0103%)。时效硬化型塑料模具钢具有很好的焊接性能,可进行表面氮化处理等,主要应用于制造复杂、精密、高寿命的塑料模具和透明塑料制品模具等。　　时效硬化型塑料模具钢主要包括马讼体时效钢和无钴低镍时效硬化钢两类。(1)马氏体时效钢典型钢号为18Ni马氏体时效钢,属于高镍钢。18Ni马氏体时效钢有18Ni(140)、18Ni(170)、18Ni(18Ni(250)、18Ni(300)、18Ni()o种。贵,、高精度、超镜面、。(2)无钴低镍时效硬化钢典型钢号有国产PMS(10Ni3MnCuAlMo)、06Ni(06Ni6CrMoVTiAl)和25CrNi3MoAl等,其主要合金元素含量见表1。国外主要有美国的P21(20CrNi4AlV)和日本的HPM1、N5M、N3M、NAK55(15Ni3MnMoAlCuS)等钢种。这类钢由于无钴和较低的镍含量,在我国应用范围较广。无钴低镍时效硬化钢的热处理工艺一般包括固熔处理、二次固熔处理(高温回火)和时效处理三个步骤。

耐磨性,适宜用于中小型塑料模具。

　　12CrNi3A是另一典型渗碳钢,该钢退火后硬度低、塑性好,可进行切削加工也可冷挤压成型塑料模具。模具成型后进行渗碳处理,再进行淬火和低温回火,适宜用于制造大中型塑料。213　预硬型塑料模具钢

　　,含碳量一般在013%～015%范围内Cr、Mo、Mn、Ni、V。。、回火处理,避免了热处、开裂、脱碳等缺陷。常用钢号有P20(3Cr2Mo)、H13(4Cr5MoSiV1)、718(3Cr2MnNiMo)、KTV、40Cr、42CrMo、5CrNiMo、5CrMnMo、4Cr5MoSiV等。

　　P20是国际广泛使用的预硬型塑料模具钢,最早由美国提出,其综合力学性能好、淬透性高,钢材可在较大截面上获得均匀硬度,并具有良好的镜面加工性能。P20预硬化后硬度为28～35HRC,可经冷加工成型模具,适合于制造大中型精密的长寿命塑料模

具。基于P20的改良型钢种有很多,瑞典718钢在P20基础上添加1%Ni,增加了淬透性;德国蒂森克虏伯公司的GS738和专利钢材P20M比P20具有更高

表1　无钴低镍时效硬化钢的光整Tab1Lownickeleffectivenesshardenedsteel性;添

Cr

Mo

V

Ti

Al

Mn

Si

C

06Ni25CrNiMoAl

Ni

≤01065150～61501130～11600190～11200108～01160190～11300150～0190≤0150≤0150

0200303040120180020040100160050080020050

加元素

B、S、Ca后

212　渗碳型塑料模具钢

的P20BSCa具有优良的切削性能。

　　40Cr是机械制造业使用最广泛的钢种之一,调

质处理后具有良好的综合力学性能、低温冲击韧性和低的缺口敏感性。40Cr能进行渗氮和高频淬火处理,切削加工性能良好,适用于制作中型塑料模具。　　国产8Cr2S(8Cr2MnWMoVS)和5NiSCa(5CrNiMn2MoVSCa)在预硬型塑料模具钢中加入S、Ca等元素,具有优良的切削加工性能。5NiSCa与P20BSCa性能相近,适用制造各种尺寸的注塑模。214　耐蚀型塑料模具钢　　耐蚀型塑料模具钢具有中、高的碳含量和高的铬含量,属于档次较高的塑料模具钢材。耐蚀型塑料模具钢对氯氟等气体有很好的抗腐蚀能力,同时有较好的强硬度和耐磨性,我国常用的钢种有2Cr13、3Cr13、4Cr13(420)和9Cr18、9Cr18Mo、1Cr17Ni2、

　　渗碳型塑料模具钢的碳含量一般在011%～

0125%范围内,退火后硬度低、塑性好,具有良好的切削加工性能。成型后可进行渗碳、淬火、回火模具心部韧性好、表面硬度高、耐磨性能好。常用钢号国产有10、20、20Cr、20CrNiMo、20CrMoTi、12Cr2Ni2、12CrNi3A等;美国P2～P6系列;日本CH1、CH2、CH41;原西德21MnCr5、X19NiCrMo4、X6CrMo4、WE5、CNS2H等钢种。

　　10、20渗碳钢价格便宜,渗碳后表面具有高硬度和耐磨性,但其淬透性差,心部强度低,适宜做承受小载荷,要求不高的塑料模具。

　　20Cr钢淬透性高,淬火、低温回火后具有良好的综合力学性能。20Cr渗碳处理后再进行淬火和低温回火,能达到具有很好的心部韧性和表面的高硬高