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近年來(lái)(lái)，在引進(jìn)(jìn)國外塑料模具鋼的同時(shí)(shí)，中國自行研制和開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)了一系列新型塑料模具專(zhuān)(zhuān)用鋼，形成了中國特色的塑料模具鋼系列。

　　1.碳素塑料模具鋼的應用

　　由于碳素塑料模具鋼具有加工性能好、價(jià)(jià)格便宜、原料來(lái)(lái)源方便等優(yōu)(yōu)點(diǎn)(diǎn)，被廣泛應用于形狀簡(jiǎn)(jiǎn)單的小型模具或精度不高、使用壽命不長(cháng)(cháng)的模具。

　　YB/T074—1997中列出的有SM45、SM50和SM55等鋼號，這類(lèi)(lèi)鋼與優(yōu)(yōu)質(zhì)(zhì)碳素鋼相比，鋼中的S、P含量低，鋼材的純凈度好，且碳含量波動(dòng)(dòng)范圍窄，力學(xué)(xué)性能更穩定。

　　對于硬度要求較高，尺寸較小的熱固性塑料模具，一般采用wC=0.7%~1.3%的高碳碳素工具鋼制造，如T7、T8、T9、T10、T11、T12等鋼。該類(lèi)(lèi)鋼熱處理后可以得到高的硬度和耐磨性。

　　2.滲碳型塑料模具鋼的應用

　　一些復雜的塑料模具型腔采用冷擠壓的方法直接壓制出來(lái)(lái)，省去型腔的切削加工，對于成批生產(chǎn)(chǎn)的模具是一種十分經(jīng)(jīng)濟的加工方法。模具加工后經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)滲碳、淬火、低溫回火后，具有高硬度、高耐磨性的表面和韌性良好的心部組織，可以制作各種要求表面高耐磨性、心部韌性好的模具。

　　滲碳型塑料模具鋼碳含量很低，一般為wC=0.1%~0.2%，塑性變形抗力很小，軟化退火后硬度≤160HBW，復雜型腔≤130HBW，以便型腔的冷擠壓。過(guò)(guò)去中國一般采用低碳鋼和低碳合金鋼，如15、20、20Cr、12CrNi2、12CrNi3、20Cr2Ni4和20CrMnTi等鋼。中國近年來(lái)(lái)研制了冷擠壓成形塑料模具專(zhuān)(zhuān)用鋼LJ(0Cr4NiMoV)鋼，該鋼經(jīng)(jīng)冷擠壓成形并滲碳、淬火和低溫回火后，表面硬度達58~62HRC，心部硬度28HRC，模具耐磨性好，無(wú)(wú)塌陷及表面剝落現象，可用于制造形狀復雜和承受載荷較高的塑料成形模具。

　　3.預硬型塑料模具鋼的應用

　　對于形狀復雜、精密的大中型塑料模具，為了避免其在淬火熱處理過(guò)(guò)程中產(chǎn)(chǎn)生變形，因此模具鋼以預化狀態(tài)(tài)供應市場(chǎng)(chǎng)。

　　該類(lèi)(lèi)鋼一般為中碳低合金鋼，在鋼廠(chǎng)(chǎng)經(jīng)(jīng)過(guò)(guò)鍛打后制成模塊，預備熱處理，使之達到模具使用時(shí)(shí)的硬度，從而可避免由于熱處理引起的模具變形和裂紋問(wèn)(wèn)題，從而保證了模具的制造精度。

　　為了改善預硬化型塑料模具鋼的加工性能，在鋼中加入易切削元素S、Ca、Pb、Sb等。中國先后研制了一些易切削預硬型塑料模具鋼，如5CrNiMnMoVSCa鋼、8Cr2MnWMoVS鋼、4CrMnVBSCa鋼和5CrNiMnMoVS鋼等，使鋼在較高硬度下的加工性能顯著(zhù)(zhù)改善。預硬化易切削塑料模具鋼不僅可以用于制造大中型精密注塑模具，也可以用于制造精密復雜的冷作模具。已納入國家標準的預硬化型塑料模具鋼有：SM3Cr2Mo鋼、SM3Cr2Ni1Mo鋼，供貨硬度一般為28~36HRC。

　　4.時(shí)(shí)效硬化型塑料模具鋼的應用

　　模具熱處理后變形是模具熱處理三大難題之一(變形、開(kāi)(kāi)裂、淬硬)。對于復雜、精密等高檔塑料模具，要保證高的使用壽命，模具材料必須具有高的綜合力學(xué)(xué)性能。預硬型塑料模具鋼雖然解決了模具熱處理變形問(wèn)(wèn)題，但模具要求硬度高又給加工造成困難，為此開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)了一系列的時(shí)(shí)效硬化型塑料模具鋼。模具鋼經(jīng)(jīng)淬火(固溶)后變軟(硬度為28~34HRC)，便于切削加工，待模具制造成形后再進(jìn)(jìn)行時(shí)(shí)效處理，獲得所需要的綜合力學(xué)(xué)性能。另外，由于時(shí)(shí)效溫度低，模具變形較小，因此是精密復雜模具的理想用鋼。

　　國內典型的時(shí)(shí)效硬化鋼有PMS(lNi3Mn2CuAlMo)鋼、06Ni6CrMoVTiAl鋼、25CrNi3MoAl鋼、SM2(20CrNi3AlMnMo)鋼等。

　　5.耐蝕塑料模具鋼的應用

　　在生產(chǎn)(chǎn)會(huì )(huì )產(chǎn)(chǎn)生腐蝕介質(zhì)(zhì)的塑料制品時(shí)(shí)，模具材料需有較好的抗腐蝕性能。因此，模具需選用耐蝕塑料模具鋼制造，常用的耐蝕性塑料模具鋼有：SM2Cr13、SM3Cr17Mo、SM4Cr13，另外還有9Cr18高碳高鉻馬氏體不銹鋼、1Cr18Ni9Ti奧氏體不銹鋼及0Cr17Ni4Cu4Nb馬氏體沉淀硬化不銹鋼等。

　　為了提高耐腐蝕模具鋼的加工精度，國內又研制了馬氏體時(shí)(shí)效鋼PCR(0Cr16Ni4Cu3Nb)和AFC-77(1Cr14Cu13Mo5V)鋼，這類(lèi)(lèi)鋼適合制造要求高耐磨、高精度和耐腐蝕的塑料模具，提高了產(chǎn)(chǎn)品質(zhì)(zhì)量，延長(cháng)(cháng)了模具的使用壽命。

　　6.高耐磨塑料模具鋼的應用

　　用于壓制熱固性塑料、復合強化塑料產(chǎn)(chǎn)品的模具，以及生產(chǎn)(chǎn)批量很大，要求模具使用壽命很長(cháng)(cháng)，一般選用高耐磨塑料模具鋼，如SM4Cr5MoSiV鋼、SM4Cr5MoSiV1鋼、SMCr12MoV1鋼等。對于大型、精密和形狀復雜的型腔及嵌件，要求熱處理后有優(yōu)(yōu)良耐磨性的模具可選擇基體鋼和高速鋼。

　　另外，對于制造磁性塑料制品的模具可選用無(wú)(wú)磁模具鋼。

　　四、中國模具鋼的發(fā)(fā)展

　　近幾十年來(lái)(lái)，中國模具鋼生產(chǎn)(chǎn)技術(shù)(shù)發(fā)(fā)展很快，建成了不少先進(jìn)(jìn)的生產(chǎn)(chǎn)工藝裝備，推廣應用了爐外精煉、電渣重熔等工藝技術(shù)(shù)，一些特殊鋼企業(yè)(yè)采用新工藝、新技術(shù)(shù)生產(chǎn)(chǎn)的模具鋼，已達到國外同類(lèi)(lèi)鋼的水平，并形成了中國的模具鋼系列。

　　從中國模具鋼生產(chǎn)(chǎn)的量和品種來(lái)(lái)說(shuō)(shuō)，國產(chǎn)(chǎn)模具鋼的產(chǎn)(chǎn)量還較少(小于65萬(wàn)(wàn)t/年)，品種規格不全，需大力發(fā)(fā)展優(yōu)(yōu)質(zhì)(zhì)模具鋼，增加品種和規格，還需研發(fā)(fā)新型模具鋼，生產(chǎn)(chǎn)低成本、高性能的鋼種。

　　隨著(zhù)(zhù)電子、計算機、汽車(chē)(chē)、家電、機械制造及航空等領(lǐng)(lǐng)域的高速發(fā)(fā)展，精沖技術(shù)(shù)得到廣泛應用。發(fā)(fā)達國家精沖模具的一次刃模壽命(沖一般鋼板材料)大于4萬(wàn)(wàn)次，總壽命幾十萬(wàn)(wàn)次，而國內冷沖模具的壽命只有國外的一半左右。國內冷作模具材料在沖切方面基本可達到使用要求，但對擠壓成形模具材料的高強度和高韌性不能同時(shí)(shí)滿(mǎn)(mǎn)足技術(shù)(shù)要求。在汽車(chē)(chē)輕量化的要求下，需要采用高強度鋼板制造零件，而鋼板的強度需達到900MPa，因而對精沖模具鋼的強度和韌性提出了更高的要求，這就是國內冷作模具鋼應該發(fā)(fā)展的方向。

　　熱作模具鋼要求具備較高的高溫強韌性，高的熱穩定性，優(yōu)(yōu)良的耐熱疲勞性和良好的導熱性。因此對熱作模具鋼的材質(zhì)(zhì)有更高的要求：鋼的純凈度要高，碳化物分布均勻，S、P含量低，特別是S含量要求越低越好。因此，急需開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)超純凈、組織均勻的高性能模具鋼，超細化的組織，較高的強度和韌性，導熱率高，模具使用壽命長(cháng)(cháng)。

　　塑料模具鋼朝大型化、預硬化方向發(fā)(fā)展，塑料模具鋼應滿(mǎn)(mǎn)足易切削、易拋光和耐腐蝕性的要求。塑料模具鋼要發(fā)(fā)展超大規格汽車(chē)(chē)保險杠預硬化鋼，生產(chǎn)(chǎn)單重≥30t的特大型預硬化塑料模具鋼，開(kāi)(kāi)發(fā)(fā)厚度≥400mm的大規格沉淀硬化型超鏡面塑料模具鋼。要發(fā)(fā)展并形成中國塑料模具鋼專(zhuān)(zhuān)用系列，其中包括普通碳素模具鋼、預硬化鋼、易切削鋼、耐蝕鋼、時(shí)(shí)效硬化鋼、非調質(zhì)(zhì)鋼、高耐磨鋼和滲碳鋼等，使中國塑料模具鋼產(chǎn)(chǎn)品進(jìn)(jìn)入先進(jìn)(jìn)國家的行列。

　　中國模具行業(yè)(yè)協(xié)(xié)會(huì )(huì )已制訂了“模具行業(yè)(yè)‘十二·五’規劃”，在廣大科技人員奮力拼博下，通過(guò)(guò)不斷努力，筆者相信在不遠的將來(lái)(lái)，中國模具鋼的產(chǎn)(chǎn)量和生產(chǎn)(chǎn)技術(shù)(shù)水平都將會(huì )(huì )上一個(gè)(gè)新的臺階，邁入世界先進(jìn)(jìn)國家行列。