对塑料模具钢的要求及热处理.doc

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1、对塑料模具钢的要求及热处理☆耐腐蚀、硬度高、易切削加工、高镜面性。钢的热处理：1.予硬化型塑料模具钢的热处理：⑴.我国的3Cr2Mo：相当美国的P20，瑞典（ASSAB）的618，德国的40CrMnMo7，日本（日立）的HPM2。荐的规范为淬火—840~8800C，油冷，回火—600~6500C，空冷，硬度—28~33HRC。⑵.美国（AISI、SAE）推荐的P20钢渗碳后的热处理工艺：淬火—820~8700C，回火—150~2600C，空冷，硬度—58~64HRC（渗碳层表面硬度）。⑶.德国40CrMnNiMo钢（DIN2738，相当于P20＋Ni或SM3Cr2NiMo）的热处理特

2、性：淬透性比SM3Cr2Mo更高，保证钢在较大截面上力学性能均匀，宜做大截面（＞400mm）的塑料模具。钢的冶金质量、加工性优良。抛光性和电蚀刻性亦好。供应硬度：280~325HBS退火工艺：加热温度710~7400C，炉冷。硬度≤265HBS。淬火：奥氏体化温度840~8700C，必须予热，予热温度约6500C。形状复杂、尺寸厚薄不均者最好二次予热，第一次约4000C予热，保温时间按0.5~1.0min/mm计算。经予热后的淬火保温时间按0.5min/mm计算。为使合金元素充分溶入奥氏体，保温时间应足够。冷却：油冷或180~2200C热浴分级淬火，以热浴为好。热浴冷却保温时间以模具

3、整个截面温度均匀为度，然后出炉空冷到800C左右立即回火。回火：回火温度根据硬度要求而定。不同温度回火后的硬度见下表。回火温度0C100200300400500600700硬度HRC51504846423628抗拉强度σb/MPa173016701570148012301140920回火加热时应缓慢升温，回火保温时间按壁厚1h/20mm计算，但不得小于2小时，空冷。渗氮：可提高耐热疲劳强度，降低摩擦系数（抗咬合），延长模具使用寿命。以离子渗氮或气体渗氮为宜（干净）。有效渗氮层深度以0.2~0.3mm为宜。硬度550~800HV，渗氮后不宜研磨，以免渗氮层磨掉。焊接：焊接时须予热至40

4、0~5000C后，进行焊接。焊接后及时消除应力退火，工艺为600~6500C，充分保温后炉冷。镀铬：该钢可以镀铬，镀铬后应立即进行去氢退火。去氢退火工艺：加热温度180~2000C，保温时间2~4小时。2.易切削予硬化型塑料模具钢的热处理。⑴.8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）钢，是含硫易切削钢，当热处理到硬度40~42HRC时，其切削加工性良好，综合力学性能亦好，可研磨抛光到Ra0.025μm该钢有良好的光刻浸蚀性能。退火：800±100C，保温2~4小时，降温到700~7200C等温，保温4~6小时，炉冷，硬度≤229HBS。淬火：880~9200C，空冷，硬度63HRC。淬火

5、加热时间，盐浴炉1.5~2.0min/mm；气体介质炉2.0~2.5min/mm。回火：一般取160~2000C，空冷，硬度≥58HRC。不同回火的性能如下：温度0C200500550580600620630650硬度HRC62.353.751.149.847.146.644.236.7σb/MPa31303100300030002900285125702470⑵.5CrNiMnMoVSCa（5NiCa）高韧性易切削钢，在予硬状态下（42HRC）仍具有良好的加工性，良好的镜面抛光性能，抛光可达Ra0.040μm，补焊性能好。退火：760~7800C，保温2小时，670~6900C保温

6、6~8小时，炉冷到≤5300C出炉空冷，硬度217~220HBS。淬火：860~9200C，油冷或空冷（小零件），σb≥2100Mpa，硬度≥58HRC。经淬火和不同温度回火后的硬度和抗拉强度见下表：温度0C200300400500600625650675硬度HRC575450.54843.5393632.5Σb/MPa2100209018401710130012101032-3.非合金中碳塑料模具钢的热处理。就是冶金质量更高的中碳碳素结构钢。4.渗碳型塑料模具钢的热处理。受冲击大的塑料模具零件，要求表面硬而中心韧，通常采用渗碳钢制造。一般渗碳零件可以采用结构钢类的合金渗碳钢，其热处

7、理工艺与结构零件基本相同。对于表面质量要求很高的塑料模具成形零件，宜采用专门用钢，如SM3Cr2Mo钢。塑料模具渗碳零件的一般技术要求：⑴.有效渗碳层深度。压制含有矿物填料的塑料制品时，层深取1.3~1.5mm；压制软性塑料的零件，取0.8~1.2mm；有锐边尖角的模具零件，取0.2~0.6mm；⑵.渗碳层的碳浓度，比一般结构零件的碳浓度要低，控制在共析成分为佳，取0.7~0.9%；⑶.渗碳层的碳化物，应均匀细小，不允许有网络状或链状及粗大的碳化物；⑷.无