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(一)滲碳型塑料模具用鋼

為了便于冷擠壓成形，這類鋼在退滲碳型塑料模具用鋼主要用于冷擠壓成形的塑料模，火態(tài)必須有高的塑性和低的變形抗力，因此，對(duì)于這類鋼要求有低的含碳量。為了提高注塑模具的耐磨性，這類鋼在冷擠壓成形后一般都要進(jìn)行滲碳和淬回火處理，表面硬度可達(dá)到58~62HRC. 國外鋼種如瑞典的8416、美國的P2和P4等，下面介紹新研制的冷擠壓成形專用鋼。

注塑模具用鋼新材料，LJ鋼含碳量很低，塑性優(yōu)異，變形抗力低。該鋼化學(xué)成分見表5-22,主要合金元素為鉻，輔助元素為鎳、鉬、釩等，合金元素的主要作用是提高淬透性和滲碳能力，增加滲碳層的硬度、耐磨性和韌性。LJ鋼具有良好的鍛造性能和熱處理工藝性。鍛造工藝：加熱溫度為1230℃,始鍛溫度為1200℃,終鍛溫度為900℃.退火工藝：880℃x2h,爐冷至 650℃后出爐空冷，退火硬度為100~105HBW,可順利地進(jìn)行冷擠壓成形。滲碳工藝：930℃x(6~8)h,滲后在850~870℃油淬，再進(jìn)行(200~220℃)x2h 的低溫回火，熱處理后表面硬度為58~60HRC,心部硬度為27~29HRC,熱處理變形微小。 鋼滲碳速度快，滲碳層深度比20鋼深1倍。 LJ鋼冷成形性與工業(yè)純鐵相近，用冷擠壓法成形的模具型腔輪廓清晰、光潔、精度高。 LJ鋼主要用來代替10、20鋼及工業(yè)純鐵等冷擠壓成形精密塑料模具。由于滲碳淬硬層較深，基體硬度高，不會(huì)出現(xiàn)型腔表面塌陷和內(nèi)壁咬傷現(xiàn)象，使用效果良好。

(二)淬硬型塑料模具用鋼

常用的淬硬型塑料模具用鋼有碳素工具鋼、低合金冷作模具鋼、Cr12型鋼、高速鋼和某些熱作模具鋼等。這些鋼的熱處理一般是淬火和低溫回火，少數(shù)采用中溫回火或高溫回火，熱處理后的硬度通常在45HRC以上。 6CrNiSiMnMoV鋼是近年來推廣使用的新型淬硬型塑料模具鋼，由于其韌性高、淬透性和耐磨性好、淬火變形小、價(jià)格低，用此鋼取代Cr12MoV 鋼制造大型、高耐磨、高精度塑料模不僅降低了成本，而且提高了注塑模具的使用壽命。

(三)預(yù)硬型塑料模具用鋼

注塑模具用鋼新材料，我國近年研制的預(yù)硬型塑料模具用鋼大多是以中碳鋼為基礎(chǔ)，加入適量的鉻、錳、鎳、鉬、釩等元素制成。為了解決在較高硬度下切削加工難度較大的問題，鋼中加入硫、鈣、鉛、硒等元素，以改變切削性能。所謂預(yù)硬鋼，就是供應(yīng)時(shí)已預(yù)進(jìn)行了熱處理，達(dá)到注塑模具使用態(tài)硬度。這類鋼的特點(diǎn)是硬度在30~40HRC的狀態(tài)下可以直接進(jìn)行車削、銑削、鉆孔、雕刻、精銼等機(jī)加工，精加工后可直接交付使用，這就完全避免了熱處理變形的影響，從而保證了注塑模具的制造精度。有些預(yù)硬鋼可以在注塑模具加工成形后進(jìn)行滲氮處理，在不降低基體使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性提高。下面東莞市馬馳科注塑模具廠介紹兩種典型的預(yù)硬型塑料模具鋼。

1.3Cr2Mo 鋼相變點(diǎn)：Ac,770℃、Ac3825℃;Ar,640℃、Ar3760℃;M300℃、M120℃. 鍛造工藝：加熱溫度1100~1150℃,始鍛溫度1050~1100℃,終鍛溫度≥850℃,鍛后空冷。退火：850℃保溫2~4h,然后在720℃保溫4~6h,爐冷至500℃出爐空冷。淬火及回火：860~870℃,油淬，540~580℃回火。預(yù)硬態(tài)硬度為30~35 HRC. 850℃淬火、550回火的3Cr2Mo鋼的室溫力學(xué)性能見表5-24. P20鋼適宜制造電視機(jī)、大型收錄機(jī)的外殼及洗衣機(jī)面板蓋等大型塑料模具，其切削加工性能及拋光性能均優(yōu)于45鋼，在相同條件下，表面粗糙度比45鋼低1~3級(jí)。使用該鋼的電視機(jī)外殼塑料模具可成型20萬～30萬模次，注塑模具仍然完好無損。

2.3Cr2NiMo(P4410)鋼 3Cr2NiMo鋼是3Cr2Mo鋼的改進(jìn)型，P4410鋼的實(shí)際成分與瑞典生產(chǎn)的P20鋼改進(jìn)型718鋼一致。相變點(diǎn)：Ac,725℃、Ac3810℃;Ms280℃. 該鋼組織致密，鏡面拋光性能好，表面粗糙度Ra值可達(dá)0.05~0.025μm. P4410鋼經(jīng)860℃回火后，具有良好的車、銑、磨等加工性能。該鋼也可以采用火焰局部加熱淬火，局部表面硬度可達(dá)到56~62 HRC,可延長注塑模具的使用壽命。對(duì)其進(jìn)行表面鍍鉻后，表面硬度可由370~420HV提高到1000HV,提高注塑模具的耐磨性和耐蝕性。

3.耐蝕塑料模具鋼耐蝕塑料模具鋼多數(shù)是不銹鋼，我國研制的新型析出硬化不銹鋼，硬度為32~35HRC時(shí)可以進(jìn)行切削加工，再經(jīng)460~ 480℃時(shí)效處理后，可獲得較好的綜合力學(xué)性能。鍛造工藝：加熱溫度1180~1200℃,始鍛溫度1150~1100℃,終鍛溫度≥1000℃,鍛后空冷或砂冷。鍛造時(shí)應(yīng)充分熱透，鍛打時(shí)先要輕錘快打，然后可重錘，以防出現(xiàn)鍛裂。固溶處理：1050℃,空冷，硬度為32~35HRC,可以進(jìn)行切削加工。時(shí)效處理：一般處理溫度為460℃,時(shí)效后硬度為42~44HRC。

注塑模具用鋼新材料，PCR鋼淬透性好，在斷面上硬度均勻分布。PCR鋼具有良好的耐蝕性，適于制作含有氟、氯的塑料成型模具，如用于氟塑料或聚氯乙烯塑料成型模，氟塑料微波板、塑料門窗、各種車輛把套、氟氯塑料擠出螺桿、料筒以及添加阻燃劑的塑料成型模。用PCR鋼制造的聚三氟氯乙烯閥門蓋模具，使用壽命達(dá)萬件，而原來采用45鋼或鍍鉻處理的模具，使用壽命只有5000件以下。