塑料模具鋼材

　　塑料模具鋼材，用于生產(chǎn)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(chǎn)的批量、工件的復(fù)雜程度、尺寸精度和表面粗糙度等質(zhì)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(xué)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(chǎn)通用型塑料(如聚乙烯、聚丙烯)工件的模具。當(dāng)生產(chǎn)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(jié)構(gòu)鋼SM50、SM55鋼或低碳鋼10、20鋼制造，前者采用調(diào)質(zhì)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(dāng)生產(chǎn)批量較大、模具尺寸較大或形狀復(fù)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(chǎn)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(chǎn)強(qiáng)化工程塑料制品(如加入纖維強(qiáng)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(dāng)生產(chǎn)量較大時選用4Cr5MoSiV1，Cr12MoV，Cr12Mo1V1等鋼種制造，經(jīng)淬火回火后使用。為了提高耐磨性，可進(jìn)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(tài)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)鋼號P2~P6;ISO標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)強(qiáng)化工程塑料制品(如加入纖維強(qiáng)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(dāng)生產(chǎn)量較大時選用4Cr5MoSiV1，Cr12MoV，Cr12Mo1V1等鋼種制造，經(jīng)淬火回火后使用。為了提高耐磨性，可進(jìn)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(tài)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(jìn)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(biāo)準(zhǔn)鋼號P2~P6;ISO標(biāo)準(zhǔn)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(chǎn)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(zhì)，應(yīng)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(jīng)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(shù)值要求很低的塑料制品，如光學(xué)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(shù)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(jīng)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(yù)硬化易切削塑料模具鋼

　　不少塑料模具鋼往往在預(yù)硬化狀態(tài)(HRC30~45)下進(jìn)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(fā)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(chǎn)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(qiáng)化型(上述塑料加入纖維或金屬粉強(qiáng)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(qiáng)化工程塑料(工程塑料中加入纖維、金屬粉等強(qiáng)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