淬硬型塑料模具用鋼鋼的要求

對于負(fù)荷較大的熱固性塑料模和注射模，除了型腔表面應(yīng)有高耐磨性之外，還要求模具基體具有較高強度、硬度和韌性，以避免或減少模具在使用中產(chǎn)生塌陷、變形和開裂現(xiàn)象。這類模具可選用淬硬型塑料模具鋼來制造。常用的淬硬型塑料模具鋼有：碳素工具鋼(如17A、T8A、T10A)、低合金冷作模具鋼(如9SiCr、9CrWMn、GCr15、 7CrSiMnMoV 鋼等)、Cr12 型鋼(如Cr12MoV鋼)、高速鋼(如W6Mo5Cr4V2鋼)、基體鋼和某些熱作模具鋼，等等。

熱處理一般是淬火和低溫回火（少數(shù)采用中溫回火或高溫回火），熱處理后的硬度通常在45～50HRC以上。其中，碳素工具鋼僅適于制造尺寸不大、受力較小，形狀簡單以及變形要求不高的塑料模，利用其淬透性低的特點來制造要求表面耐磨而心部有一定韌性的凹模是十分適宜的；低合金冷作模具鋼主要用于制造尺寸較大、形狀較復(fù)雜和精度較高的塑料模；Cr12MoV鋼適于制造要求高耐磨性的大型、復(fù)雜和精密的塑料模，W6M05Cr4V2鋼適于制造要求強度高和耐磨性好的塑料模；熱作模具鋼適合于制造有較高強韌性和一定耐磨性的塑料模。另外。6CrNiSiMnMo(GD)鋼也是近年新推廣使用的一種淬硬型塑料模具鋼。由于該鋼強韌性高、淬透性和耐磨性好、淬火變形小、成本低，用此鋼取代Cr12MoV鋼或基體鋼制造大型、高耐磨、高精度塑料模，不僅降低了成本，而且提高了模具的使用壽命。

Cr12MoV鋼較Cr12鋼含碳量低，且加入適量Mo和V，碳化物不均勻度有所改善。Mo能減輕碳化物偏析并提高淬透性。V能細(xì)化晶粒增加韌性。Cr12MoV鋼有高淬透性，截面在400 mm以下可以完全淬透，在300～400℃仍可保持良好的硬度和耐磨性，較Cr12鋼有高的韌性，淬火時體積變化量小，又有高的耐磨性和良好的綜合機械性能，所以可以制造截面大、形狀復(fù)雜、經(jīng)受較大沖擊的各種模具。

由于Cr12MoV鋼屬萊氏體鋼，鋼中碳化物偏析。為了改善碳化物的不均勻性，Cr12MoV鋼和Cr12鋼一樣，必須進行鍛造及改鍛，其鍛造工藝為：

1.鍛后退火。加熱溫度為850～870℃，保溫1-2 h，爐冷至500℃以下出爐空冷，退火后硬度為207～255HBS，組織為細(xì)珠光體 碳化物；

2.鍛后等溫退火。加熱溫度為850～870℃，保溫1-2 h，爐冷至720～750℃，保溫3-4h，爐冷至550℃以下出爐空冷。退火后硬度為207～255HBS，組織為細(xì)珠光體 碳化物；

3.高溫回火。加熱溫度為760～790℃，保溫2-3 h，爐冷或空冷，硬度為207～255HBS。

4.高溫淬火、回火工藝。研究表明，隨著淬火溫度的提高，5CrNiMo鋼的組織以板條狀馬氏體為主，而板條狀馬氏體比針狀馬氏體具有更高的韌性，同時鋼中的碳化物更充分溶解，使鋼的一系列性能發(fā)生變化，斷裂韌度有所提高，抗回火能力和熱穩(wěn)定性也得到提高。淬火溫度提高后，能推遲熱疲勞裂紋的產(chǎn)生，但超過900℃加熱淬火，沖擊韌度開始下降。實踐證明，高溫淬火后模具的使用壽命有不同程度的提高。

預(yù)熱溫度：600—850℃

淬火溫度：980—1050℃

預(yù)熱溫度：600—850℃

淬火溫度：980—1050℃