塑料模具鋼材

　　塑料模具鋼材，用于生產通用型塑料(如聚乙烯、聚丙烯)工件的模具。

　　塑料模具鋼材簡介

　　在塑料零件成形模具中，被壓制的塑料種類、生產的批量、工件的復雜程度、尺寸精度和表面粗糙度等質量要求是決定塑料模具用鋼選擇的主要因素。

　　塑料大致分為熱固性塑料和熱塑性塑料兩大類，每類又分為不同的品種。由于壓制塑料的品種不同，以及對塑料制品的尺寸、形狀、精度、表面粗糙度等的不同要求，對塑料模具用鋼的耐磨性、抗腐蝕性、耐熱性、耐壓性、磁學性能、微變形和鏡面拋光性能等有不同的要求。

　　通用型塑料模具用鋼

　　通用型塑料模具用鋼用于生產通用型塑料(如聚乙烯、聚丙烯)工件的模具。當生產批量較小，尺寸精度和表面粗糙度無特殊要求而且模具截面不大時，可以采用碳素結構鋼SM50、SM55鋼或低碳鋼10、20鋼制造，前者采用調質或正火處理，后者采用滲碳加淬回火處理。低碳鋼由于變形抗力低、塑性好，主要使用于采用冷擠壓成形的方法壓制模具型腔制造模具。

　　當生產批量較大、模具尺寸較大或形狀復雜、精度要求高的工件，則采用淬透性較高的合金模具鋼，如3Cr2Mo(P20)、3Cr2NiMnMo、4Cr5MoSiV1、5CrNiMnMoVSCa、8Cr2MnSiWMoVS：合金滲碳鋼，如20Cr、20Cr2Ni4、12CrNi3A、20CrMnMo等制造。前者采用淬火、高溫回火處理;后者采用滲碳加淬回火處理。但采用冷擠壓方法壓制模具型腔的生產工藝制造模具時，則采用合金滲碳鋼。

　　耐磨塑料模具用鋼為了生產強化工程塑料制品(如加入纖維強化的熱塑性工程塑料制品)用的或熱固性塑料擠壓成形用的模具，采用耐磨性好的模具鋼。當生產量較大時選用4Cr5MoSiV1，Cr12MoV，Cr12Mo1V1等鋼種制造，經淬火回火后使用。為了提高耐磨性，可進行表面處理

　　滲碳型塑料模具鋼

　　采用冷擠壓反印法制造模具型腔，可以采用合金滲碳鋼。這類鋼種在退火狀態下塑性很好，較容易擠壓成型，為提高型腔的耐磨性，冷擠壓后需要進行滲碳，然后淬火和低溫回火。這種模具表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有很好的韌性，而且模具互換性好。常用的鋼號，如美國ASTMA681的標準鋼號P2~P6;ISO標準中的5CrMo4、7CrMoNi;我國常用的20Cr、12CrNi2、12CrNi3、20CrMnTi、20Cr2Ni4等。

　　耐腐蝕塑料模具用鋼

　　為了生產強化工程塑料制品(如加入纖維強化的熱塑性工程塑料制品)用的或熱固性塑料擠壓成形用的模具，采用耐磨性好的模具鋼。當生產量較大時選用4Cr5MoSiV1，Cr12MoV，Cr12Mo1V1等鋼種制造，經淬火回火后使用。為了提高耐磨性，可進行表面處理。

　　滲碳型塑料模具鋼

　　采用冷擠壓反印法制造模具型腔，可以采用合金滲碳鋼。這類鋼種在退火狀態下塑性很好，較容易擠壓成型，為提高型腔的耐磨性，冷擠壓后需要進行滲碳，然后淬火和低溫回火。這種模具表面具有高的硬度和耐磨性，而心部具有很好的韌性，而且模具互換性好。常用的鋼號，如美國ASTMA681的標準鋼號P2~P6;ISO標準中的5CrMo4、7CrMoNi;我國常用的20Cr、12CrNi2、12CrNi3、20CrMnTi、20Cr2Ni4等。

　　耐腐蝕塑料模具用鋼

　　生產聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃劑的阻燃塑料模具，由于在壓制過程中模具接觸腐蝕介質，應選用耐蝕性好的塑料模具鋼，其中有代表性的如4Cr13、9Cr18、Cr17Mo、Cr14Mo等，經淬火后使用。

　　高鏡面塑料模具鋼

　　壓制對精度和表面粗糙度數值要求很低的塑料制品，如光學儀器零件，家用電器零件等，對成形模具型腔表面的粗糙度數值要求很低，需要采用純凈度和致密度很高的模具鋼(如3Cr2Mo,3Cr2NiMnMo,4Cr5MoSiV1,Cr12Mo1V1,25CrNi3MoAl等)或馬氏體時效鋼[如18Ni(250),18Ni(300)]及低鎳馬氏體時效鋼(06Ni6CrMoVTiAl)等。

　　無磁塑料模具用鋼

　　用于壓制磁性塑料的模具，一般選用無磁模具鋼制造，如18-8不銹鋼，其型腔經氮化處理后使用，或采用Mn13型耐磨奧氏體鋼，或無磁模具鋼如7Mn15Cr2Al3V2WMo等。

　　預硬化易切削塑料模具鋼

　　不少塑料模具鋼往往在預硬化狀態(HRC30~45)下進行加工成形，由于硬度較高，可切削性較差，為了便于切削加工，延長刀具使用壽命，減少加工費用，發展了一些專用的易切削塑料模具剛，如8Cr2MnWMoVS，5CrNiMnMoVSCa，3Cr2MoS，4Cr5MoSiV1等。

　　塑料模具用鋼的選擇可參考表1-1-18。H 塑料模具鋼選擇塑料類別塑料名稱生產批量/件 <101×105~5×105×105~1×10>1×10熱固性塑料通用型(酚醛，密胺，聚酯等)SM45,SM50,SM55;滲碳鋼(滲碳淬火)4Cr5MoSiV1;滲碳合金鋼(滲碳淬火)Cr12,Cr12MoV，Cr12Mo1V1，7Cr7Mo3V2SiCr12,Cr12Mo1V1強化型(上述塑料加入纖維或金屬粉強化)合金鋼(滲碳淬火)合金鋼(滲碳淬火)4Cr5MoSiV1Cr12,Cr12MoV，Cr12Mo1V1，7Cr7Mo3V2SiCr12,Cr12Mo1V1熱塑性塑料工程塑料(尼龍、聚碳酸酯等)SM45,SM55;3Cr2Mo;合金鋼(滲碳淬火)3Cr2Mo;時效硬化鋼;合金鋼(滲碳淬火)4Cr5MoSiV1;5CrNiMnMoVSCa;合金鋼(滲碳淬火)Cr12,Cr12Mo1V1通用塑料(聚乙烯，聚丙烯，ABS等)SM45,SM55;合金鋼(滲碳淬火)3Cr2Mo;合金鋼(滲碳淬火)4Cr5MoSiV1;5CrNiMnMoVSCa;時效硬化鋼4Cr5MoSiV1;5CrNiMnMoVSCa;時效硬化鋼強化工程塑料(工程塑料中加入纖維、金屬粉等強化劑)3Cr2Mo;合金鋼(滲碳淬火)4Cr5MoSiV1;合金鋼(滲碳淬火)4Cr5MoSiV1Cr12MoVCr12,Cr12MoV，Cr12Mo1V1阻燃塑料(添加阻燃劑)3Cr2Mo+鍍層Cr14MoV，9Cr18Mo9Cr18Mo9Cr18Mo+鍍層聚氯乙烯3Cr2Mo+鍍層Cr14MoV，9Cr18Mo9Cr18Mo9Cr18Mo+鍍層氟化塑料Cr14MoV，9Cr18MoCr14MoV，9Cr18Mo9Cr18Mo9Cr18Mo+鍍層