模具材料

滲碳型塑料模具用鋼主要用於冷擠壓成形的塑料模。為了便於冷擠壓成形，這類鋼在退 火態須有高的塑性和低的變形抗力，因此，對這類鋼要求有低的或超低的含碳量，為了提高模具的耐磨性，這類鋼在冷擠壓成形后一般都進行滲碳和淬回火處理，表面硬度可達58～62HRC。此類鋼國外有專用鋼種，如瑞典的8416、美國的P2和P4等。國內常採用工業純鐵（如DT1和DT2）、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A鋼，以及國內最新研製的冷成形專用鋼 0Cr4NiMoV（LJ）。

所謂預硬鋼就是供應時已預先進行了熱處理，並使之達到模具使用態硬度。這類鋼的特點是在硬度30～40HRC的狀態下可以直接進行成形車削、鑽孔、銑削、雕刻、精銼等項加工，精加工后可直接交付使用，這就完全避免了熱處理變形的影響，從而保證了模具的製造精度。

我國近年研製的預硬化型塑料模具鋼，大多數是以中碳鋼為基礎，加入適量的鉻、錳、鎳、鉬、釩等合金元素製成。為了解決在較高硬度下切削加工難度大的問題，通過向鋼中加入硫、鈣、鉛、硒等元素，以改善切削加工性能，從而製得易切削預硬化鋼。有些預硬化鋼可以在模具加工成形後進行滲氮處理，在不降低基體使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性顯著提高。

45，50，55，40Cr，40Mn，50Mn，S48C，4Cr5MoSiV，38CrMoAlA

鋼屬析出硬化不鏽鋼 ,硬度為32～35HRC時可進行切削加工，該鋼再經460～480℃時效處理后，可獲得較好的綜合力學性能。

常用的淬硬型塑料模具鋼有：碳素工具鋼（如T7A、T8A）、低合金冷作模具鋼（如9SiCr、9Mn2V、CrWMn、GCr15、7CrSiMnMoV鋼）、Cr12型鋼（如Cr12MoV鋼）、高速鋼（如W6Mo5Cr4V2鋼）、基體鋼和某些 熱作模具鋼 等。這些鋼的最終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），熱處理后的硬度通常在45～50HRC以上。

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料模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料模Cr12型鋼適於製造要求高耐磨性的大型、複雜和精密的塑料模W6Mo5Cr4V2鋼適於製造要求強度高和耐磨性好的塑料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料模。

另外，GD鋼也是近年新推廣使用的一種淬硬型 塑料模具鋼。由於該鋼強韌性高、淬透性和耐磨性好，淬火變形小，價格低，用此鋼取代Cr12MoV鋼或基體鋼製造大型、高耐磨、高精度塑料模，不僅降低了成本，而且提高了模具的使用壽命。

此類鋼的共同特點是含碳量低、合金度較高，經高溫淬火（固溶處理）后，鋼處於軟化狀態，組織為單一的過飽和固溶體。但是將此固溶體進行時效處理，即加熱到某一較低溫度並保溫一段時間后，固溶體中就會析出細小彌散的金屬化合物，從而造成鋼的強化和硬化。並且，這一強化過程引起的尺寸、形狀變化極小。因此，採用此類鋼製造塑料模具時，可在固溶處理後進行模具的機械成形加工，然後通過時效處理，使模具獲得使用狀態的強度和硬度，這就有效地保證了模具最終尺寸和形狀的精度。

此外，此類鋼往往採用真空冶鍊或電渣重熔，鋼的純凈度高，所以鏡面拋光性能和光蝕性能良好。這一類鋼還可以通過鍍鉻、滲氮、離子束增強沉積等表面處理方法來提高耐磨性和耐蝕性。