RPD728是性能比NAK80更高的鋼材。RPD728的特征是改善瞭鏡麵拋光性。鏡麵拋光性通常是根據鏡麵拋光後表麵發生微細氣孔的量和表麵最大粗糙度進行評價的，但近年來在液晶電視等傢電產品中出現瞭直接使用註射成型機殼的情況，機殼表麵未加塗飾，這就要求註射成型後的鑄件表麵要有高的圖案設計性。在鏡麵要求高的金屬模具中，除瞭微細氣孔和最大表麵粗糙度外，表麵起伏也是一個問題，RPD728通過減少起伏的發生，改善瞭鏡麵拋光性。因此，適合用作復制性高的塑料成型模用鋼和表麵質量要求高的金屬模用鋼。另外，由於改善瞭沖擊值和耐蝕性，因此能減少塑料制品成型過程中因金屬模具的碎片或生銹而產生的質量缺陷。

沖擊值是與裂紋和碎片相對的對立指標，沖擊值高表明金屬模具在使用過程中發生大裂紋的風險小，是可靠性高的金屬模具用鋼。RPD728的沖擊值是NAK80的2倍左右，因此可以說RPD728是不容易發生裂紋和碎片的高等級金屬模具用鋼。

在濕度98%、溫度50℃的濕潤環境下對試樣進行瞭5小時的耐蝕試驗。RPD728由於添加瞭能夠提高耐蝕性的Cr，因此生銹的情況比NAK80少，耐蝕性好。

  高性能塑料模具鋼RPD728

     RPD728的開發思路及其特征

    RPD728是性能比NAK80更高的鋼材。RPD728與NAK80的特性對比列於表1。RPD728的特征是改善瞭鏡麵拋光性。鏡麵拋光性通常是根據鏡麵拋光後表麵發生微細氣孔的量和表麵最大粗糙度進行評價的，但近年來在液晶電視等傢電產品中出現瞭直接使用註射成型機殼的情況，機殼表麵未加塗飾，這就要求註射成型後的鑄件表麵要有高的圖案設計性。在鏡麵要求高的金屬模具中，除瞭微細氣孔和最大表麵粗糙度外，表麵起伏也是一個問題，RPD728通過減少起伏的發生，改善瞭鏡麵拋光性。因此，人們期待著使用復制特性高的塑料模具來提高產品質量。另外，由於改善瞭沖擊值和耐蝕性，因此能減少塑料制品成型過程中因金屬模具的碎片或生銹而產生的質量缺陷。

                       表1   RPD728和NAK80的性能比較

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    RPD728的各種特性

    鏡麵拋光性

    為獲得表麵平滑的塑料制品，要經常對塑料成型用的金屬模具的鏡麵進行拋光。因此，鏡麵拋光性是塑料模具鋼的重要特性。采用裝有微分乾涉光譜機的顯微鏡對鏡麵拋光後發生起伏的金屬模具表麵進行觀察，發現試樣的表麵有微小的凹凸。另外，用EPMA（電子探針顯微分析機）分析瞭發生凹凸的部位與金屬模具對應部位的Mn含量的關系，結果表明它們具有良好的對應關系，其他元素的分佈也呈同樣的趁勢。由此可以認為，鏡麵拋光後所看到的金屬模具表麵的起伏是由於金屬模具用鋼成分的微小偏析會產生微小的硬度不均，從而使拋光砂粒的磨削性發生變化所致。為抑制這種起伏的發生，RPD728優化瞭鍛造工序和均質化的熱處理條件。即使在金屬模具用鋼和鏡麵拋光條件相同的情況下，也能看到由於制造工序的不同，起伏的發生有很大的差別。在沒有優化工序的試樣中能看到麻麵狀的起伏，而在優化工序的試樣中能獲得均勻的表麵。RPD728由於優化瞭工序，因此大幅度減少瞭起伏，鏡麵拋光性比NAK80穩定、鏡麵品位高。

    反射率作為鏡麵拋光性的指標之一，與金屬模具采用目測檢查的結果較一致。對RPD728和NAK80在鏡麵拋光後的反射率進行瞭調查。結果可知，RPD728的反射率比NAK80高，由此表明RPD728具有高的鏡麵拋光性。

    沖擊值

    沖擊值是與裂紋和碎片相對的對立指標。沖擊值高，表明金屬模具在使用過程中發生大裂紋的風險小，是可靠性高的金屬模具用鋼。RPD728的沖擊值是NAK80的2倍左右，因此可以說RPD728是不容易發生裂紋和碎片的高等級金屬模具用鋼。

    耐蝕性

    在濕度98%、溫度50℃的濕潤環境下對試樣進行瞭5h的耐蝕試驗。RPD728由於添加瞭能夠提高耐蝕性的Cr，因此生銹的情況比NAK80少，耐蝕性好。

    切削性

    調查瞭在各種切削速度下因熔損或折損影響的刀具的使用壽命。不論在何種切削速度下，RPD728刀具的使用壽命比NAK80長，但其切削性略微下降一些。可以認為這是因為RPD728的沖擊值比NAK80大幅度提高的緣故。調查瞭與切削距離相對的刀具磨損量。結果可知，RPD728的磨損量與NAK80基本相同。另外，調查瞭超硬圓頭銑刀的切削距離和刀具磨損量的關系。結果可知，RPD728端銑刀的切削性比NAK80好，刀具的磨損量比NAK80小大約10μm～15μm。

    節約稀有金屬元素的塑料模具鋼RPD749

    RPD749的開發思路及其特征

    NAK80利用鎳（Ni）和鋁（Al）的化合物及銅（Cu）的沉淀硬化獲得硬度，因此含有許多Ni和Cu等稀有金屬元素，而且由於它是特殊熔煉材，因此不管怎樣它已成為瞭高價金屬模具材料。沉淀硬化鋼的特征是切削性好，但從超硬塗敷刀具的高性能化來看，以往切削困難的40HRC級預硬化鋼比較容易切削。因此，在質量要求並不太高的情況下，如果使用NAK80，讓人常常感到性能過剩。基於此因，開發瞭采用普通熔化生產的RPD749，它是一種含稀有金屬元素不多的SCM系鋼材。RPD749和NAK80的特性比較列於表2。RPD749的特征是Ni含量低，除瞭具有普通熔煉法的成本優勢外，還有沖擊值高的優點。另外，由於減少瞭稀有金屬元素的添加量，因此提高瞭熱傳導率，縮短瞭塑料制品固化所需的冷卻時間，提高瞭生產率。

                             表2  RPD749的性能

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    RPD749的特性

    沖擊值

    RPD749的沖擊值是NAK80的3倍左右。NAK80是重視切削性的沉淀硬化鋼，是SCM系列鋼種。可以說RPD749是重視沖擊值的鋼種。

    熱傳導率

    註射成型用金屬模具的最重要作用就是可以使塑料變為制品形狀，同時它還具有使塑料固化成型的冷卻功能。因此，金屬模具材料的熱性能是影響制品生產率的重要特性。對RPD749和NAK80的熱傳導率進行瞭試驗。不論在何種試驗溫度下，RPD749的熱傳導率都基本保持在一定值。另一方麵，NAK80的熱傳導率則會隨著試驗溫度的升高而升高，因此在高溫時熱傳導率的差別變小，但與NAK80相比，RPD749在整個溫度區域中具有良好的熱傳導率，能縮短冷卻時間。因此，采用註射成型法對塑料制品的成型進行瞭模擬試驗。試樣為外徑60mm、內徑15mm的圓筒狀。以25l/min的流速將冷卻水註入內徑為15mm的圓筒中進行冷卻。用高頻線圈將該試樣的表麵加熱至250℃，然後測定冷卻至70℃所需的冷卻時間。RPD749的冷卻時間比NAK80縮短大約40s。許多塑料成型金屬模具能使用數10萬次以上，在提高生產率方麵發揮瞭很大的作用。

    鏡麵拋光性

    RPD749的反射率比NAK80的低，鏡麵拋光性差。因此，它不適合用於制作復制性高的塑料制品和無塗飾制品等表麵質量要求高的金屬模具，但完全可用於制作生產內部裝飾品和皺紋加工的金屬模具，經鏡麵拋光後的試樣表麵光澤，反射率超過75%。

    切削性

    調查瞭在各種切削速度下刀具的使用壽命。在切削距離為500mm的情況下，RPD749和NAK80的刀具磨損量之差僅為8 左右，隨著切削距離的擴大，其差別會變大，在切削距離為2000mm的情況下，刀具磨損量的差別為24 。

    從刀具磨損量的曲線可知，不論是RPD749還是NAK80，刀具的磨損量都隨切削距離的增加而增加，看不到有刀具碎片。因此，可以說RPD749和NAK80的磨損量基本相同，切削性與端銑刀相等。

    結束語

    為應對塑料成型的多樣化，開發瞭40HRC級預硬化塑料成型金屬模具鋼RPD728和RPD749。

    （1）RPD728的鏡麵拋光性好，尤其是減少瞭起伏的發生，因此適合用作復制性高的塑料成型模用鋼和表麵質量要求高的金屬模用鋼。

    （2）由於RPD728的沖擊值和耐蝕性好，因此能減少塑料制品成型過程中金屬模具發生碎片和生銹的問題，

    （3）RPD749減少瞭稀有金屬元素的添加量並采用瞭普通熔煉法，因此它是一種可降低制造成本，提高性價比的鋼種。

   （4）RPD749的熱傳導率高，能縮短塑料制品固化所需的冷卻時間，因此能提高塑料制品的生產率。  

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