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我國模具材料與模具熱處理研究進展

時間:2013-04-23 17:59:28  來源:武漢華中科技大學模具技術與成形模擬國家重點實驗室  作者:崔 崑

3 塑料模具鋼

塑料成形用模具產值已在模具工業總產值中占首位。 中國過去無專用塑料模具用鋼。近年在引進國外塑料模具用鋼的同時,自行研制和開發出一些新的塑料模具專用鋼。vKw熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

3.1 預硬型塑料模具鋼

這類鋼在鋼廠經過充分鍛打后制成模塊,預先熱處理至要求的硬度(一般預硬至30~35RHC)后,供使用單位制模。 P20(即3Cr2Mo)是國外使用最廣泛的預硬塑料模具鋼,已列入我國合金工具鋼標準,八十年代以來已在我國一些工廠廣泛采用。718是瑞典生產的改型P20鋼,較P20有更高的淬透性,調質后可在大截面尺寸保持硬度均勻一致,亦在我國得到較廣泛地使用。vKw熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

3.2 易切削預硬鋼[13]

為了改善預硬塑料模具鋼的被切削性能,可加入易切削元素。美國、日本、德國都發展了一些易切削預硬鋼。國外易切削預硬鋼主要是S系,也有S-Se系、Ca系。但Se價格較貴。S系易切削鋼的各向異性較大,在截面增大時,硫化物的偏析比較嚴重。vKw熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

我國研制了一些含硫易切削預硬塑料模具鋼,如8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)和S-Ca復合易切削塑料模具鋼5CrNiMnMoVSCa(5NiSCa)。 5NiSCa鋼采用了S-Ca復合易切削系和噴射冶金技術,改善了硫化物的形態、分布和鋼的各向異性,在大截面中硫化物的分布仍比較均勻。5NiSCa鋼有高的淬透性和鏡面拋光性,模具硬度為35~45HRC時,可順利進行各種加工。vKw熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

3.3 非調質塑料模具鋼

這種鋼不經調度處理,鍛、軋后可達到預硬硬度,有利于節約能源、降低成本、縮短生產周期。我國開發的這類鋼有:中碳錳硼系空冷貝氏體鋼、可用于制作塑料模和橡膠模;非調質塑料模具鋼2Mn2CrVTiSCaRe (FT),鋼中加入S、Ca、Re做為易切削元素,比S-Ca復合系易切削鋼有更好的切削性能[13];低碳MnMoVB系非調質貝氏體型大截面塑料模具鋼(B30),鋼中加入S、Ca作為易切削元素,工業試生產表明400mm厚板坯熱軋后空冷,硬度沿截面分布較均勻[14]。vKw熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

3.4 時效硬化鋼

我國開發了幾種低鎳時效硬化鋼,這些鋼經調質后進行機械加工,再經時效,通過析出金屬間化合物提高硬度,熱處理后變形很小。時效硬化鋼適于制作高精度塑料模具、透明塑料用模具等。vKw熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

這類鋼有25CrNi3MoAl[3]、10Ni3Mn2AlCu(PMS)[15]]和06Ni6CrMoVTiAl [11]等鋼。這些鋼經調質后,硬度為20~30HRC,可進行機械加工,再經時效,硬度可達38~42HRC、。vKw熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE

3.5 耐蝕塑料模具鋼

塑料制品在以化學性腐蝕塑料為原料時,模具需具有防腐蝕性能,一般采用耐蝕鋼制造模具,此時還要求有較好的耐磨性。常用的鋼種為4Cr13(420)、9Cr18、17-4PH。PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)是我國開發的一種耐蝕塑料模具鋼,有較好的綜合力學性能良好的抗蝕性[3]。vKw熱處理技術網 — 熱處理行業的超級智庫 CHTE 最全的熱處理技術信息網站 熱處理技術網 CHTE


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