淬硬型塑膠模具用鋼

對於負荷較大的熱固性塑膠模和注射模，除了型腔表面應有高耐磨性之外，還要求模具基體具有較高強度、硬度和韌性，以避免或減少模具在使用中產生塌陷、變形和開裂現象。這類模具可選用淬硬型塑膠模具鋼來製造。常用的淬硬型塑膠模具鋼有碳素工具鋼(如T7A、T8A、TlOA)、低合金冷作模具鋼（如9SiCr、9CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV鋼等）、Cr12型鋼（如Cr12MoV鋼）、高速鋼（如W6M05Cr4V2鋼）、基體鋼和某些熱作模具鋼等。

基本介紹

• 中文名：淬硬型塑膠模具用鋼
• 外文名：Hardened plastic mold steel
• 要求：較高強度、硬度和韌性
• 目的：避免或減少模具塌陷、變形和開裂
• 硬型塑膠模具：淬鋼有碳素工具鋼等
• 工藝：淬火和低溫回火

熱處理工藝

熱處理一般是淬火和低溫回火（少數採用中溫回火或高溫回火），熱處理後的硬度通常在45～50HRC以上。其中，碳素工具鋼僅適於製造尺寸不大、受力較小，形狀簡單以及變形要求不高的塑膠模，利用其淬透性低的特點來製造要求表面耐磨而心部有一定韌性的凹模是十分適宜的；低合金冷作模具鋼主要用於製造尺寸較大、形狀較複雜和精度較高的塑膠模；Cr12MoV鋼適於製造要求高耐磨性的大型、複雜和精密的塑膠模，W6M05Cr4V2鋼適於製造要求強度高和耐磨性好的塑膠模；熱作模具鋼適合於製造有較高強韌性和一定耐磨性的塑膠模。另外。6CrNiSiMnMo(GD)鋼也是近年新推廣使用的一種淬硬型塑膠模具鋼。由於該鋼強韌性高、淬透性和耐磨性好、淬火變形小、成本低，用此鋼取代Cr12MoV鋼或基體鋼製造大型、高耐磨、高精度塑膠模，不僅降低了成本，而且提高了模具的使用壽命。

鋼的要求

對於負荷較大的熱固性塑膠模和注射模，除了型腔表面應有高耐磨性之外，還要求模具基體具有較高強度、硬度和韌性，以避免或減少模具在使用中產生塌陷、變形和開裂現象。這類模具可選用淬硬型塑膠模具鋼來製造。常用的淬硬型塑膠模具鋼有：碳素工具鋼(如17A、T8A、T10A)、低合金冷作模具鋼(如9SiCr、9CrWMn、GCr15、 7CrSiMnMoV 鋼等)、Cr12 型鋼(如Cr12MoV鋼)、高速鋼(如W6Mo5Cr4V2鋼)、基體鋼和某些熱作模具鋼，等等。

Cr12MoV鋼

Cr12MoV鋼較Cr12鋼含碳量低，且加入適量Mo和V，碳化物不均勻度有所改善。Mo能減輕碳化物偏析並提高淬透性。V能細化晶粒增加韌性。Cr12MoV鋼有高淬透性，截面在400 mm以下可以完全淬透，在300～400℃仍可保持良好的硬度和耐磨性，較Cr12鋼有高的韌性，淬火時體積變化量小，又有高的耐磨性和良好的綜合機械性能，所以可以製造截面大、形狀複雜、經受較大衝擊的各種模具。

鍛造工藝

由於Cr12MoV鋼屬萊氏體鋼，鋼中碳化物偏析。為了改善碳化物的不均勻性，Cr12MoV鋼和Cr12鋼一樣，必須進行鍛造及改鍛，其鍛造工藝為：

1.鍛後退火。加熱溫度為850～870℃，保溫1-2 h，爐冷至500℃以下出爐空冷，退火後硬度為207～255HBS，組織為細珠光體+碳化物；

2.鍛後等溫退火。加熱溫度為850～870℃，保溫1-2 h，爐冷至720～750℃，保溫3-4h，爐冷至550℃以下出爐空冷。退火後硬度為207～255HBS，組織為細珠光體+碳化物；

3.高溫回火。加熱溫度為760～790℃，保溫2-3 h，爐冷或空冷，硬度為207～255HBS。

4.高溫淬火、回火工藝。研究表明，隨著淬火溫度的提高，5CrNiMo鋼的組織以板條狀馬氏體為主，而板條狀馬氏體比針狀馬氏體具有更高的韌性，同時鋼中的碳化物更充分溶解，使鋼的一系列性能發生變化，斷裂韌度有所提高，抗回火能力和熱穩定性也得到提高。淬火溫度提高后，能推遲熱疲勞裂紋的產生，但超過900℃加熱淬火，衝擊韌度開始下降。實踐證明，高溫淬火後模具的使用壽命有不同程度的提高。