時效硬化型塑料模具鋼的性能特點

對于形狀復雜、精密度高、要求壽命長的塑料模具，為避免其熱處理淬火變形，近年來我國研制了馬氏體時效型06Ni6CrMoVTiAl(06Ni)、25CrNi3MoAl、20CrNi3AlMnMo (SM2)等和析出硬化型10Ni3MnAlCu、1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)等兩大系列時效硬化鋼。這些鋼在固溶處理后變軟，其硬度一般約為30HRC，可很容易進行切削加工，待切削加工成形后再進行低溫時效硬化處理，可獲得要求的良好綜合力學性能和耐磨性。由于時效處理變形很小，所以時效處理后不需再進行切削加工，即可得到精度很高的模具成品，且使用壽命高于預硬化型塑料模具鋼。另外，這類鋼的焊接性能好，可進行表面滲氮或氮碳共滲等表面處理工藝。這些鋼適宜制造形狀復雜、精密、高壽命的塑料模具。常用時效硬化型塑料模具鋼的化學成分見表11-4。

表11-4    常用時效硬化型塑料模具鋼的化學成分

(1) 06Ni6CrMoVTiAl鋼  屬低碳合金馬氏體時效鋼。其優點是經固溶處理（即淬火）后硬度低，切削加工性能好，表面粗糙度低，時效硬化處理變形小，時效后硬度為43～48HRC，綜合力學性能好等。適宜制造高精度塑料模具和輕非鐵金屬壓鑄模具等。

(2) 25CrNi3MoAl鋼  屬低碳合金馬氏體時效硬化型鋼。這種鋼經固溶處理（即淬火）后，組織為低碳馬氏體，硬度為48~ 50HRC，然后在650~ 680℃內回火，降低鋼的硬度以便于切削加工制成模具。最后在500~540℃內進行時效處理而得以強化，從而保證模具的使用性能。由于固溶處理工序是在切削加工制成模具之前進行的，從而避免了模具的淬火變形，故模具的熱處理變形小，綜合力學性能好。25CrNi3MoAl鋼適宜制造形狀復雜、精密的塑料模具。

(3) 1Ni3Mn2CuAlMo鋼  屬低合金析出硬化型鋼。一般用電爐冶煉加電渣重熔。其優點是淬透性高，熱處理工藝簡便，熱處理變形小，熱處理后具有良好的綜合力學性能，鏡面加工性能好，并有好的氮化性能、電加工性能、焊補性能和花紋圖案刻蝕性能等。適于制造高鏡面的塑料模具和高外觀質量家用電器塑料模具，如光學系統各種鏡片、電話機、收錄機、洗衣機、車輛燈具以及儀表家電等各種塑料殼體模具。

(4) 18Ni (250)、18Ni (300)、18Ni (350)鋼  是典型的低碳馬氏體時效鋼。固溶后形成超低碳馬氏體，硬度為28~30HRC，時效處理后硬度可上升到50HRC。這類鋼有良好的韌性和高的斷裂韌度，無冷作硬化現象，時效處理變形小，焊接性能好，可進行表面滲氮或氮碳共滲處理等。適宜制造高精度、超鏡面、型腔復雜、大截面尺寸、大批量生產的塑料模具。但鋼材價格昂貴，使用受到限制。

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