模具钢材的特性知识

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模具钢材的特性

1、模具钢材分类按化学成分分为：

（1）碳素模具钢材：S50C、S55C

（2）合金模具钢材：ⅰ低合金（≤5%）；ⅱ中合金模具钢材（5%～10%）；ⅲ高合金模具钢材（＞10%）。按使用情况分为：塑胶模具钢材、冷作模具钢材、热作模具钢。一般塑胶模具钢材以预硬态（即预调质=淬火+高温回火）供货，热作及冷作模具钢材以退火态供货。　

　 2、塑胶模具钢材的选用作为塑料模具钢材的使用情况，有种种的不同条件，模具钢材用模具钢材大致应满足如下的要求：

（1）机械加工性能优良：塑料模具钢材型腔的几何形状非常复杂，往往有深孔、深沟槽、窄缝等加工部位。模具钢材必须具有易切削的性能。

（2）抛光性能优良：无论何种塑料模具钢材，其型腔的允许表面粗糙度极小，几乎都要求能做到镜面光泽。而要达到镜面光泽，主要的一点是模具钢材必须具有不低于38HRC的硬度，{zh0}为40～46HRC，而达到55HRC为{zj0}。要达到镜面光泽，首先模具钢材中的夹杂物要尽量少，而且不能有气泡存在，并且纤维组织均匀。在大量生产中的模具钢材，为了减少磨损，除了型腔的表面硬度以外，表面粗糙度也是重要条件。

（3）有良好的表面腐蚀加工性：有很多模具钢材要求成形的塑件表面为各种其他物质的花纹。如皮革纹、绸纹、布纹、精细图案等。这就要求模具钢材材的质地细而均匀，否则表面腐蚀的效果不佳。

（4）既要耐磨损，100111dzmgz而且又有韧性：塑料模具钢材是长期承受热交变负荷的，而且又是长期经受摩擦的。如果仅考虑耐摩擦的一面而不考虑其受热交变负荷的一面，若使用冷冲模具钢材用的高碳高合金模具钢材制造时，必然出现韧性不足而引起开裂。

（5）淬火性能好，变形小：塑料模具钢材特别是热固性塑料模具钢材的型腔部分大都必须进行热处理。这就要求模具钢材材具有较好的淬透性和很小的变形。一般热塑性塑料成形用模具钢材，采用调质、预硬化等处理即可。而热固性塑料成形用模具钢材则必须淬硬。

（6）电火花加工性好：塑料模的凹型腔时常采用放电加工，放电加工后表面的硬化层要浅，以便于抛光。抛光在塑料模的型腔加工中是最耗时间的。时间长则增加成本。目前对自动抛光的技术尚未达到实用阶段，仍然以手工抛光为主。硬化层厚则抛光工时增大。

（7）有耐腐蚀性：有些塑料，例如聚氯乙烯在成形时能产生盐酸气体，对型腔有腐蚀性。所以对于用于有腐蚀气体的塑料模，必须考虑模具钢材的耐腐蚀性。

（8）焊接性好：在型腔加工中，有时难免要补焊。因此模具钢材必须有很好地焊接性能。

　　◆在选择塑胶模具钢材时，要依以下条件而逐次考虑之，{zh1}作出决定。

（1）塑件的生产批量：模具钢材是高效率的生产工具。每一付模具钢材的使用寿命，直接关系到制件的成本。设计模具钢材时，除了按产量考虑每模的型腔数之外，就要考虑其使用寿命。批量小，则对模具钢材的要求可以低些；而批量大时，必须选择优质模具钢材，以保证使用寿命而尽量避免重复制作模具钢材。

（2）塑件的尺寸精度：塑件的尺寸精度，很大程度上取决于模具钢材的制造精度，它又决定制件的合格率。对于要求高精度（SJ/T10628－95的3、4级精度）以及超高精度（SJ/T50628－95的1、2级精度）的塑件，应选用优质模具钢材。

（3）制件的复杂程度：制件越复杂，型腔的加工就越困难，因而必须选用切削性能好的模具钢材材。制件复杂程度高，则尺寸量大，加工部位多。因而加工的应力变形必须考虑。

（4）制件的体积大小：制件越大，型腔的切削量也越大。用大吃刀量切削时，切削应力也大。因此对于大制件的模具钢材{zh0}选用易切削模具钢材。制件小时，型腔体积小，所用的刀具（主要是铣刀）强度低，切削量很小。选择模具钢材材时应选用质地均匀，合金碳化物分布细而匀称的模具钢材材。小模具钢材材多先作预硬化处理然后加工，要考虑加工的可能性。

（5）制件的外观要求：塑件如为外观装饰件，则表面的质量好坏能很大程度上影响产品的销售。凡对塑件外观有高要求的塑件，{zh0}选用真空熔炼或电渣熔炼模具钢材，以达到{zh0}的型腔抛光效果。

　　◆模具钢材材的抛光性生产透明塑料制品，尤其是光学仪器，对于成型模具钢材的抛光性（即镜面加工性）要求很高。影响镜面加工性能的因素有：（1）模具钢材材冶金质量：不得采用易削模具钢材。采用VAD、VAR、ESR等工艺，可提高模具钢材的纯净度，从而提高抛光性能。（2）组织不均匀度：即显微偏析的影响。措施是必须掌握好出模具钢材后的浇注技术和模具钢材锭的结晶质量；充分锻造，以保证致密度；均热化处理或ESR。

（3）硬度：高硬度有利于镜面抛光。热处理后的表面渗碳或脱碳导致表面质量恶化，影响抛光性能。

（4）抛光技术：要避免抛光过程中表面接触应力过高。否则较软的基体会被冲蚀，使碳化物游离出来，随后在模具钢材材表面留下缺陷。　　

3、的硬度

●常规表示有布氏（HB）、洛氏（HRC）、维氏（HV）、里氏（HL）硬度等,，其中以HB及HRC较为常用。

●HB应用范围较广，供货状态常用，Cu、Al也可用。HRC适用于表征高硬度材料，如热处理硬度等。两者区别在于硬度计之测头不同，布氏硬度计之测头为模具钢球，而洛氏硬度计之测头为金刚石。

●在一定条件下，HB与HRC可以互换。其换算公式可大概记为：1HRC≈1/10HB。

●HV-适用于显微分析，Cu、Al也可用。

●HL-手提式硬度计,，测量方便，但对样品厚度有要求。

文章来源：www.mo-ju-gang-cai8.cn

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