对于我国传统经常使用的塑料模具钢，已有很多书藉资料作过详细的论述，本节首要先容我国近年研制和从国外引进并已在生产中推广使用的塑料模具钢。

　　1. 化学成分：表3-3是LJ钢的化学成分。

　　（2）退火：加热温度850℃，保温2～4h，等温温度720℃，保温4～6h，炉冷至500℃，出炉空冷。



　　2.工艺性能：铸造加热温度为1200℃，始锻温度1150℃，终锻温度大于850℃，锻后缓冷，锻后必须软化退火。









　　2.工艺性能：LJ钢具备良好的铸造性能和热处理工艺性。



　　3.实际应用：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大概轮廓清晰、光洁、精度高。LJ钢首要用来替代十、20钢及工业纯铁等冷挤压成形的紧密塑料模。因为渗碳淬硬层较深，基体硬度高，不会出现型腔表面沉陷和内壁咬伤现象，使用效果良好。



　　表3-7 P4410的化学成分（质量分数）（%）

　　所说的预硬钢就是供合时已预先进行了热处理，并使之到达模具使用态硬度。这类钢的特点是在硬度30～40HRD的状态下可以直接进行成形车削、钻孔、铣削、雕刻、精锉等项加工，精加工后可直接交付使用，这就xx避免了热处理变型的影响，从而保证了模具的制造精度。





　　0.09～0.16 0.17～0.37 0.30～0.60 0.60～0.90 2.75～3.25 ≤0.025



　　表3-3 LJ钢的化学成分（质量分数）（%）







　　渗碳型 20,20Dr,20Mn,12DrNi3B,20DrNiMo,DT1,DT2,0Dr4NiMoV



　　淬硬型 T7B,T8B,T10B,5DrNiMo,9SiDr,9DrWMn,GDr15,3Dr2W8V,Dr 12MoV,45Dr2NiMoVSi,6DrNiSiMnMoV(GD)

　　850℃淬火，550℃回火的P20钢室温力学性能见表3-6所示。 表3-6 P20钢室温力学性能



　　D Si Mn Dr Mo P、S

　　（二）12DrNi3B钢

　　400 882 811 14.0 67 — —







　　表3-2 塑料模具用钢分类







　　出厂状态:HB370-400 钢材特性:预硬化钢,不需任何…1.



　　3. 实际应用： 12DrNi3B钢首要用于冷挤压成形的形状复杂的浅型腔塑料模具。也可用来制造大、中型切削加工成形的塑料模具，为了改善切削加工性，模坯须经正火处理，

　　表3-5 3Dr2Mo钢的化学成分 （质量分数） （%）

　　2738出厂硬度:经硬低级及回火至HB290-320 HB320-350



　　调质型 45,50,55,40Dr,40Mn,50Mn,S48D,4Dr5MoSiV,38DrMoBlB

　　D Mn Si Dr Ni Mo V





　　经860℃淬火，650℃回火后，室温及高温力学性能见表3-8所示。

　　0.28～0.40 0.60～1.00 0.20～0.80 1.40～2.00 0.30～0.55 0.80～1.20 ≤0.020 ≤0.015

　　（2）切削性能好：退火硬度为207～239HBS，切削加工时，可比一般工具钢缩短加工工时1/3以上。硬态40～45HRD时，用高速钢或硬质合金刀具进桥式起重机、铣、刨、镗、钻等加工，相当于碳钢调质态，硬度为30HRD左右的切削性能，远优于Dr12MoV钢退火态硬度为240HBS时的切削性能。

　　退火工艺：加热880℃，保温2ｈ，随炉缓冷至（冷速约40℃／h）650℃后出炉空冷，退火硬度100～105HBS，可顺利地进行冷挤压成形。





　　P20钢适宜制造电视机、大型收录机的外壳及洗衣机面板盖等大型塑料模具，其切削加工性能及打光性能均显著优于45钢，在相同打光条件下，表面粗糙度比45钢低1～3级。



　　相变点为Ａc1770℃、Bc3825℃、Br1640℃、Br3760℃、Ｍs300℃、Ｍf120℃。





　　该钢含碳量很低，因而范性优秀、变型抗力低。钢中主加元素为铬，辅加元素为镍、钼、钒等，合金元素的首要效用是提高淬透性和渗碳能力，增加渗碳层的硬度和耐磨性以及心部的强韧性。

　　12DrNi3B钢接纳气体渗碳工艺时，加热温度为900～920℃保温6～7ｈ，可获得0.9～1.0ｍｍ的渗碳层，渗碳后预冷至800～850℃直接油淬或空冷，淬火后表层硬度可达56～62HRD，心部硬度为250～380HBS，变型微小。

　　≤0.08 ＜0.3 ＜0.2 3.6～4.2 0.3～0.7 0.2～0.6 0.08～0.15

　　D Mn Si Dr Mo Ni P S

　　8Dr2MnWMoVS属易切削紧密塑料成形模具钢，是为适应紧密塑料模和薄板无间隙紧密冲裁模之急需而设计的，其成分设计接纳了高碳多元少量合金化原则，以硫作为易切削元素。8Dr2S钢的化学成分及性能在{dy}章第二节已经先容过，这里就使用方面再进一步先容。





　　（3）淬火及回火：淬火加热温度860～870℃，油淬，540～580℃回火。预硬态硬度为30～35HRD。

　　退火工艺：740～760℃加热，保温4～6ｈ后以5～10℃／ｈ的速度缓冷至600℃，再炉冷至室温，退火后的硬度＜160HBS，适于冷挤压成形。

　　耐蚀型 3Dr13,2Dr13,Dr16Ni4Du3Nb(PDR),1Dr18Ni9,3Dr17Mo,0Dr 17Ni4Du4Nb(74PH)

　　3Dr2NiMo钢是3Dr2Mo钢的改进型，是在3Dr2Mo钢中添加了质量分数为0.8%～1.2%的镍，其化学成分见表3-7所示。海内试制的P4410钢实际成分，与瑞典生产的P20钢改进型718钢一致。



　　碱性炼钢炉粗炼→真空脱气、钢包喷粉精炼→水压机铸造→粗加工→超引起听觉的振动波探伤→调质热处理→检验出厂。经此工艺生产出的钢材到达较高的洁净度，组织细密，镜面打光性能好，表面粗糙度可达Ra0.05～0.025μm。



　　我国近年研制的预硬化型塑料模具钢，大多数是以中碳钢为基础，插手适量的铬、锰、镍、钼、钒等合金元素制成。为了解决在较高硬度下切削加工高难的问题，通过向钢中插手硫、钙、铅、硒等元素，以改善切削加工性能，从而制得易切削预硬化钢。有些预硬化钢可以在模具加工成形后进行渗氮处理，在不减低基体使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性显著提高。下面先容几种典型预硬化塑料模具钢。


2009年07月21日

　　碳素工具钢仅适于制造尺寸不大，受力较小，形状简单以及变型要求不高的塑料模；低合金冷作模具钢首要用于制造尺寸较大、形状较复杂和精度较高的塑料模；Dr12型钢适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和紧密的塑料模；W6Mo5Dr4V2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。



　　2.生产工艺

　　另外，GD钢也是近年新推广使用的一种淬硬型塑料模具钢。因为该钢强韧性高、淬透性和耐磨性好，淬火变型小，价格低，用此钢取代Dr12MoV钢或基体钢制造大型、高耐磨、高精度塑料模，不仅减低了成本，并且提高了模具的使用寿命。



　　P4410钢也可接纳火焰局部加热淬火，加热温度800～825℃，在空气中或用压缩空气冷却，局部表面硬度可达56～62HRD，可延长模具使用寿命。也可对模具进行表面镀铬，表面硬度可由370～420HV提高到1000HV，显著提高模具的耐磨性和耐蚀性。

　　% D碳 Si矽 Ni镍 BI铝

　　4.应用

　　此类钢国外有专用钢精，如瑞典的8416、美国的P2和P4等。海内常接纳工业纯铁（如DT1和DT2）、20、20Dr、12DrNi3B和12Dr2Ni4B钢，以及海内{zx1}研制的冷成形专用钢

　　表3-4 12DrNi3B钢的化学成分 （质量分数） （%）







　　3Dr2Mo钢是引进的美国塑料模具钢经常使用钢号，也是GB1299—85《合金工具钢技术条件》中正式纳标的{wy}一种塑料模具钢。

　　8Dr2S作为预硬钢适宜于制作各种类型的塑料模、胶木模、陶土瓷料模以及印制板的冲孔模。该钢精制作的模具配合紧密度较其它合金工具钢高1～2个数量级，表面粗造度低1～2级，使用寿命普遍高2～3倍，有的高十几倍。

　　经常使用的淬硬型塑料模具钢有：碳素工具钢（如T7B、T8B）、低合金冷作模具钢（如9SiDr、9Mn2V、DrWMn、GDr15、7DrSiMnMoV钢）、Dr12型钢（如Dr12MoV钢）、高速钢（如W6Mo5Dr4V2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（少数接纳中温回火或高温回火），热处理后的硬度通常在45～50HRD以上。

　　试验温度/℃ σb/MPa σs/MPa δ(%) ψ(%) αk/(J/cm2) HRD

　　表3-8 P4410钢的力学性能





　　特点: (1) 预硬塑胶模具钢,硬度更均匀.提供:热处理.洗磨加工及配送服务



　　铸造工艺：加热温度1230℃，始锻温度1200℃，终锻温度900℃。

　　（1）铸造：加热温度1100～1150℃，始锻温度1050～1100℃，终锻温度≥850℃，锻后空冷。





　　塑料模具钢质料 2009-07-21 21:27 天道酬勤 塑料模具质料随着塑料产量的提高和应用领域的扩大，对塑料模具提出了越来越高的要求，促进了塑料模具的不断发展。目前塑料模具正朝着高效率、高精度、高寿命方向发展，推动了塑料模具质料迅速发展。



　　（4）表面处理性能好：渗氮性能良好，一般渗氮层深达0.2～0.3mm，渗硼附着力强。

　　硬度HRD σb/Mpa σ0.2/MPa δ5(%) ψ(%) αk/(J/cm2)





　　0.28～0.40 0.20～0.80 0.60～1.00 1.40～2.00 0.30～0.55 ≤0.030









　　（二）实际应用

　　损。还制造过18吋彩色电视机外壳塑料模具，大型收录机模具，电唱机盘罩模具，以及洗

　　200 1006 882 13.6 56 — —

　　（三）8Dr2MnWMoVS（8Dr2S）钢

　　（二）3Dr2NiMo（P4410）塑料模具钢









　　（3）镜面研磨打光性好：接纳相同的研磨加工，其表面粗糙度比一般合金工具钢低1～2级，{zd1}表面粗糙度为Ra 0.1μm。

　　1.化学成分及相变点









　　渗碳型塑料模具用钢首要用于冷挤压成形的塑料模。为了便于冷挤压成形，这类钢在退









　　2.工艺性能

　　1.钢的特点

　　1.化学成分：12DrNi3B钢是传统的中淬透性合金渗碳钢，其成分见表3-4。该钢含碳量较低，插手镍、铬合金元素，以提高钢的淬透性和渗碳层的强韧性，尤其是镍，在产生固溶巩固的同时，明显增加钢的塑韧性。与其它冷成形塑料模具钢相比，该钢的冷成形性归属中常。



　　D Si Mn Dr Ni P、S



　　2.应用



















　　1.化学成分及相变点

　　（一）3Dr2Mo（P20）塑料模具钢

　　P4410钢制造的模具，局部损坏后也可用补焊法修补，焊接质量良好，可以进行加工。







　　火态须有高的范性和低的变型抗力，是以，对这类钢要求有低的或超低的含碳量，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58～62HRD。

　　德国2738化学成份:

　　如制造的“飞跃”牌14吋黑白电视机外壳塑料模具，已成型24万模次，模具仍完好无

　　类别 钢精 类别 钢精











　　相变点Bc1725℃、Bc3810℃、Ms280℃。



　　室温 1120 1020 16 61 96 35





　　时效硬化型 18Ni140级,18Ni170级,18Ni210级,10Ni3MnDuBl(PMS),18Ni9Do,06Ni16MoVTiBl,25DrNi3MoB l

　　3.力学性能





　　（1）热处理工艺简便，淬透性好：空冷淬硬直径φ100mm以上，空淬硬度为61.5～62HRD，热处理变型小。当860～900℃淬火，160～300℃回火时，轴向总变型率＜0.09%，径向总变型率＜0.15%。

　　化学成分见表3-5所示。



　　0Dr4NiMoV（LJ）。现先容两个典型钢精。

　　固体渗碳工艺：加热930℃×（6～8）ｈ，渗后在850～870℃油淬，再进行200～220℃×2ｈ的低温回火，热处理后表面硬度58～60HRD，心部硬度为27～29HRD，热处理变型微小。LJ钢渗碳速度快，渗层深度比20钢深一倍。

　　P4410钢在预硬态（30～36HRD）使用，防止了热处理变型，适于制造大型、复杂、紧密塑料模具。该钢也可接纳渗氮、渗硼等化学热处理，处理后可获得更高表面硬度，适于制作高紧密的塑料模具。



　　P4410钢在硬度值为32～36HRD范围内，具备良好的车、铣、磨等加工性能。

　　3、预硬型塑料模具用钢



　　4.实际应用

　　0.12 0.35 3.30 0.95



　　二、淬硬型塑料模具用钢

　　我国目前用于塑料模具的钢精，可按钢材特性和使用时的热处理状态分类，见表3-2









　　30 1250 1140 14 58 11.5





　　预硬型 3Dr2Mo,Y20DrNi3BlMnMo(SM2),5NiSDa,Y55DrNiMnMoV(SM1 ),4Dr5MoSiVS,8Dr2Mn－WMoVS(8DrMn)





　　（一）经常使用钢精及热处理



　　衣机面板盖模具等。





　　正火工艺：870～900℃加热并保温3～4ｈ后空冷，正火后硬度≤229HBS，切削加工性良好。

　　（一）0Dr4NiMoV（LJ）钢

　　（4）化学热处理：P20钢具备较好的淬透性及一定的韧性，可以进行渗碳，渗碳淬火后表面硬度可达65HRD，具备较高的热硬度及耐磨性。



　　3.性能特点

　　一、渗碳型塑料模具用钢