塑料模具用钢及选用(一)课件.ppt

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1、知识回顾1、掌握塑料模的工作条件和工作特点（热固性塑料模、热塑性塑料模）２、掌握塑料模常见的失效形式（磨损、腐蚀、塑性变形、断裂）３、掌握塑料模具材料使用性能和工艺性能要求。第二节　塑料模具用钢及选用一、塑料模具用钢种类当前，对塑料制品成型用模具的品种和数量的需求愈来愈大，质量要求越来越高，需要新型的高质量塑料模具专用钢材。在一些发达国家，已有了专门的塑料模具钢材系列。在我国，目前尚未形成独立的塑料模具钢系列。在实际生产中，用来制造塑料模具的钢材仍属于传统的常用钢种，例如45、40Cr、CrWMn、Cr12MoV等。这些钢难以满足对塑料模具越来越高的多方面的性能要求。为

2、此，近年来我国研制了一些新型塑料模具钢，并引进了一些在国外己通用的钢种。我国目前用于塑料模具的钢种，可按照钢材特性和使用时的热处理状态分类，见表4-1。除上述钢种外，近年来，已有资料报导用球墨铸铁经正火后制造塑料模型芯、型腔，其大大减少了模具成形的机械粗加工，且使用效果也很好。二、塑料模具用钢的成分、性能特点1.渗碳型塑料模具用钢渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成形的塑料模。这类钢在退火态须有高的塑性和低的变形抗力，成形复杂型腔时，其退火硬度运100HBS，成形浅型腔时，其退火硬度运160HBS。对这类钢要求有低的或超低的含碳量，同时钢中加入能提高淬透性而固溶强化铁素体

3、效果又小的合金元素，铬、镍是比较理想的元素，硅的含量应尽量低。为了提高模具的耐磨性，这类钢在冷挤压成形后一般都进行渗碳和淬回火处理，表面硬度可达58～６2HRC。此类钢国外有专用钢种，如瑞典的8416、美国的P2和P4等。国内常采用工业纯铁(如DT1和DT2)、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A钢，以及国内最新研制的冷成形专用钢0Cr4NiMoV(LJ)。下面介绍两个典型钢种。（1）0Cr4NiMoV(LJ)钢该钢含碳量很低，因而塑性优异、变形抗力低。钢中主加元素为铬，辅加元素为镍、钼、钒等。含金元素的主要作用是提高淬透性和渗碳能力，增加渗碳层的硬度和

4、耐磨性以及心部的强韧性。LJ钢冷成形性与工业纯铁相近，用冷挤压法成形的模具型腔轮廓清晰、光洁、精度高。LJ钢具有良好的锻造性能和热处理工艺性。退火硬度100~105HBS，可顺利地进行冷挤压成形。该钢渗碳速度快，渗层深度比20钢深一倍。热处理后表面硬度为58~60HRC，心部硬度为27~29HRC，热处理变形微小。LJ钢主要用来替代10、20钢及工业纯铁等冷挤压成形的精密塑料模。由于渗碳淬硬层较深，基体硬度高，不会出现型腔表面塌陷和内壁咬伤现象，使用效果良好。(2)12CrNi3A钢12CrNi3A钢是传统的中淬透性合金渗碳钢，该钢含碳量较低，加入镍、铬合金元素，以提高

5、钢的淬透性和渗碳层的强韧性。与其它冷成形塑料模具钢相比，该钢的冷成形性属于中等。该钢锻造性能良好，锻后必须经软化退火，退火后的硬度

6、表面应有高耐磨性，模具基体具有较高强度、硬度和韧性，以避免或减少模具在使用中产生塌陷、变形和开裂现象。这类模具可选用淬硬型塑料模具用钢来制造。常用的冲硬型塑料模具钢有:碳素工具钢、低合金冷作模具钢、Crl2型钢、高速钢、基体钢和某些热作模具钢等。这些钢的最终热处理一般是淬火和低温回火(少数采用中温回火或高温回火)，热处理后的硬度通常在45~50HRC以上。碳素工具钢仅适于制造尺寸不大，受力较小，形状简单以及变形要求不高的塑料模，利用其淬透性低的特点来制造要求表面耐磨而心部有一定韧性的凹模是十分适宜的;低合金冷作模具钢主要用于制造尺寸较大、形状较复杂和精度较高的塑料模;C

7、r12MoV钢适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模;W6Mo5Cr4V2钢适于制造要求强度高和耐磨性好的塑料模;热作模具钢适合于制造有较高强韧性和一定耐磨性的塑料模。GD钢是近年新推广使用的一种淬硬型塑料模具钢。该钢强韧性高、淬透性和耐磨性好，淬火变形小，成本低，可取代Cr12MoV钢或基体钢制造大型、高耐磨、高精度塑料模，降低了成本，且提高了模具的使用寿命。3.预硬型塑料模具用钢所谓预硬钢就是供应时己预先进行了热处理，并使之达到模具使用态硬度，该硬度变化范围较大，较低硬度为25~35HRC，较高硬度为40~50HRC。在这些硬