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注塑模具用鋼新材料

文章來源: 科翔模具 人氣:6966 發表時間:2023-03-09 09:46:24

(一)滲碳型塑料模具用鋼


為了便于冷擠壓成形,這類鋼在退滲碳型塑料模具用鋼主要用于冷擠壓成形的塑料模,火態必須有高的塑性和低的變形抗力,因此,對于這類鋼要求有低的含碳量。為了提高注塑模具的耐磨性,這類鋼在冷擠壓成形后一般都要進行滲碳和淬回火處理,表面硬度可達到58~62HRC. 國外鋼種如瑞典的8416、美國的P2和P4等,下面介紹新研制的冷擠壓成形專用鋼。


注塑模具用鋼新材料,LJ鋼含碳量很低,塑性優異,變形抗力低。該鋼化學成分見表5-22,主要合金元素為鉻,輔助元素為鎳、鉬、釩等,合金元素的主要作用是提高淬透性和滲碳能力,增加滲碳層的硬度、耐磨性和韌性。LJ鋼具有良好的鍛造性能和熱處理工藝性。鍛造工藝:加熱溫度為1230℃,始鍛溫度為1200℃,終鍛溫度為900℃.退火工藝:880℃x2h,爐冷至 650℃后出爐空冷,退火硬度為100~105HBW,可順利地進行冷擠壓成形。滲碳工藝:930℃x(6~8)h,滲后在850~870℃油淬,再進行(200~220℃)x2h 的低溫回火,熱處理后表面硬度為58~60HRC,心部硬度為27~29HRC,熱處理變形微小。 鋼滲碳速度快,滲碳層深度比20鋼深1倍。 LJ鋼冷成形性與工業純鐵相近,用冷擠壓法成形的模具型腔輪廓清晰、光潔、精度高。 LJ鋼主要用來代替10、20鋼及工業純鐵等冷擠壓成形精密塑料模具。由于滲碳淬硬層較深,基體硬度高,不會出現型腔表面塌陷和內壁咬傷現象,使用效果良好。


(二)淬硬型塑料模具用鋼


常用的淬硬型塑料模具用鋼有碳素工具鋼、低合金冷作模具鋼、Cr12型鋼、高速鋼和某些熱作模具鋼等。這些鋼的熱處理一般是淬火和低溫回火,少數采用中溫回火或高溫回火,熱處理后的硬度通常在45HRC以上。 6CrNiSiMnMoV鋼是近年來推廣使用的新型淬硬型塑料模具鋼,由于其韌性高、淬透性和耐磨性好、淬火變形小、價格低,用此鋼取代Cr12MoV 鋼制造大型、高耐磨、高精度塑料模不僅降低了成本,而且提高了注塑模具的使用壽命。


(三)預硬型塑料模具用鋼


注塑模具用鋼新材料,我國近年研制的預硬型塑料模具用鋼大多是以中碳鋼為基礎,加入適量的鉻、錳、鎳、鉬、釩等元素制成。為了解決在較高硬度下切削加工難度較大的問題,鋼中加入硫、鈣、鉛、硒等元素,以改變切削性能。所謂預硬鋼,就是供應時已預進行了熱處理,達到注塑模具使用態硬度。這類鋼的特點是硬度在30~40HRC的狀態下可以直接進行車削、銑削、鉆孔、雕刻、精銼等機加工,精加工后可直接交付使用,這就完全避免了熱處理變形的影響,從而保證了注塑模具的制造精度。有些預硬鋼可以在注塑模具加工成形后進行滲氮處理,在不降低基體使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性提高。下面東莞市馬馳科注塑模具廠介紹兩種典型的預硬型塑料模具鋼。


1.3Cr2Mo 鋼相變點:Ac,770℃、Ac3825℃;Ar,640℃、Ar3760℃;M300℃、M120℃. 鍛造工藝:加熱溫度1100~1150℃,始鍛溫度1050~1100℃,終鍛溫度≥850℃,鍛后空冷。退火:850℃保溫2~4h,然后在720℃保溫4~6h,爐冷至500℃出爐空冷。淬火及回火:860~870℃,油淬,540~580℃回火。預硬態硬度為30~35 HRC. 850℃淬火、550回火的3Cr2Mo鋼的室溫力學性能見表5-24. P20鋼適宜制造電視機、大型收錄機的外殼及洗衣機面板蓋等大型塑料模具,其切削加工性能及拋光性能均優于45鋼,在相同條件下,表面粗糙度比45鋼低1~3級。使用該鋼的電視機外殼塑料模具可成型20萬~30萬模次,注塑模具仍然完好無損。


2.3Cr2NiMo(P4410)鋼 3Cr2NiMo鋼是3Cr2Mo鋼的改進型,P4410鋼的實際成分與瑞典生產的P20鋼改進型718鋼一致。相變點:Ac,725℃、Ac3810℃;Ms280℃. 該鋼組織致密,鏡面拋光性能好,表面粗糙度Ra值可達0.05~0.025μm. P4410鋼經860℃回火后,具有良好的車、銑、磨等加工性能。該鋼也可以采用火焰局部加熱淬火,局部表面硬度可達到56~62 HRC,可延長注塑模具的使用壽命。對其進行表面鍍鉻后,表面硬度可由370~420HV提高到1000HV,提高注塑模具的耐磨性和耐蝕性。


3.耐蝕塑料模具鋼耐蝕塑料模具鋼多數是不銹鋼,我國研制的新型析出硬化不銹鋼,硬度為32~35HRC時可以進行切削加工,再經460~ 480℃時效處理后,可獲得較好的綜合力學性能。鍛造工藝:加熱溫度1180~1200℃,始鍛溫度1150~1100℃,終鍛溫度≥1000℃,鍛后空冷或砂冷。鍛造時應充分熱透,鍛打時先要輕錘快打,然后可重錘,以防出現鍛裂。固溶處理:1050℃,空冷,硬度為32~35HRC,可以進行切削加工。時效處理:一般處理溫度為460℃,時效后硬度為42~44HRC。


注塑模具用鋼新材料,PCR鋼淬透性好,在斷面上硬度均勻分布。PCR鋼具有良好的耐蝕性,適于制作含有氟、氯的塑料成型模具,如用于氟塑料或聚氯乙烯塑料成型模,氟塑料微波板、塑料門窗、各種車輛把套、氟氯塑料擠出螺桿、料筒以及添加阻燃劑的塑料成型模。用PCR鋼制造的聚三氟氯乙烯閥門蓋模具,使用壽命達萬件,而原來采用45鋼或鍍鉻處理的模具,使用壽命只有5000件以下。


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