塑料模具材料及热处理.doc

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1、第三章塑料模具钢及其热处理10.1塑料模具的分类与工作条件一、分类塑料制品成型模按塑料品种不同，可以分为两大类：1．热固性塑料压模(胶木模)用于酚醛树脂、三聚氰胺树脂等各种胶木粉(又称电木粉)的压制成形。2．热塑性塑料注射模用于尼龙、聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等各种热塑性塑料的注射成形。二、工作条件上述两类塑料制品成型模具的工作条件及特点见下表。三、性能要求包括使用性能和工艺性能两方面。使用性能要求1.硬度、耐磨性和耐蚀性2.强度、韧性和疲劳强度3.耐热性4.尺寸稳定性5.导热性工艺性能要求1.切削加工性和表面抛

2、光性2.塑性加工性3.电加工性4.热处理工艺性5.表面处理工艺性6.表面刻蚀性能和镜面加工性能7.焊接性能10.2塑料模具钢及热处理10.2.1塑料模具钢的分类按钢种类型，塑料模具钢一般包括：低碳低合金钢碳素结构钢合金结构钢、合金工具钢、析出硬化钢和马氏体时效钢等。按钢材特性和热处理状态分：碳素型渗碳型调质型淬硬型预硬型耐蚀型时效硬化型目前纳入国家标准的塑料模具钢有2种：3Cr2Mo3Cr2MnNiMo纳入行业标准的有20多种，表3-3（P101)10.2.2塑料模具的表面处理为了提高塑料模具表面耐磨性和耐蚀性，常对其进行适当的

3、表面处理。1.渗碳2.渗氮和氮碳共渗3.渗硼及其复合渗4.TD法5.气相沉积6.热喷涂7.表面淬火8.离子注入面对如此众多的表面强化处理方式，在具体选择的时候，应根据具体情况进行选择。10.2.3典型塑料模具钢及热处理一、碳素型塑料模具钢国外通常采用含碳质量分数为0.5％--0.6％的碳素钢(如日本的S55C)，国内对于生产批量不大，没有特殊性能要求的模具，常采用碳素钢（结构钢和工具钢）适用于生产一般热塑性制品成型模具。专门的碳素塑料模具钢对钢的冶金质量有特殊要求。SM45，SM50，SM55SM45钢与普通优质45碳素结构钢相

4、比，S,P含量低，钢材纯度高。淬透性较差，耐磨性较差。优点是价格便宜，切削加工性较好淬火后有较高的硬度，调质后有良好的强韧性和一定的耐磨性。广泛用于中、低档塑料模具锻造工艺：表3-4（P102)预备热处理：（1）锻后退火：820-840℃，炉冷（2）再结晶退火：680-720℃，炉冷（3）正火：830-880℃，空冷淬火工艺：820-860℃，水冷或油冷，≥50HRC回火工艺：500-560℃，空冷25~33HRC随着塑料制品精密化，形状复杂及大型化，成型方法的高速化，碳素结构钢日益被合金钢及高合金钢所替代。二、渗碳型塑料模具钢

5、渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成型的塑料模具。为了便于冷挤压成型，这类钢在退火时必须有高的塑性和低的变形抗力，因此，对这类钢要求有低的或超低的碳含量。为了提高模具的耐磨性，这类钢在冷挤压成型后一般都进行渗碳和淬火、回火处理，表面硬度可达58～62HRC。