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模具鋼大致可分為(冷作模具鋼)、(熱作模具鋼)和(塑料模具鋼)3類,用於鍛造、沖壓、切型、壓鑄等。由於各種模具用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼,按其所制造模具的工作條件,應具有高的硬度、強度、耐磨性,足夠的韌性,以及高的淬透性、淬硬性和其他工藝性能。由於這類用途不同,工作條件復雜,因此對模具用鋼的性能要求也不同。
塑料模具鋼
美國是最早在工具鋼中列出塑料模具專用鋼的國傢,以P來表示為主,共分為五類。
◆ 滲碳型塑料模具鋼:P1,P2,P3,P4,P5,P6。這類鋼含碳量很低,主要是美國早期及用擠壓成型制模法,要求冷塑性好,有高的擠壓性能,成型後表面滲碳淬火提高表面硬度,使用壽命長。芯部超低碳可使淬火時變形量最小。
◆調質型塑料模具:P20,P21。目前塑料模具中P20的用量很大,已成為主體,大多數在預硬狀態時使用。
◆ 中碳合金工具鋼用於熱固性塑料模。鋼號有H13,而L2和S7,O1和A2也有應用。這一類的特點是: (1)基本屬二次硬化金鋼,500-600oC時的熱強性好。 (2)含鉻較高,大氣腐蝕性好。 (3)淬透性極好,適用於大模塊。
◆ 不銹鋼用於耐蝕性要求高的塑料模,主要鋼號有420,414L,440,416。
◆ 時效鋼是經過時效處理而獲得高的使用性能。有兩種,一種是P21低碳Ni-A1時效鋼;另一類是18Ni馬氏體時效鋼。後者是用於宇航工業的無碳高純度、高強度、高韌性的材料。用於力學性能、尺寸精度、光潔度和耐蝕性都要求高的塑料模具中。
塑料模具鋼的選用
薄壁的塑料箱體,生產批量在小於10萬件時,用P20,P21預硬態(HB250~300),腐蝕性較強時用414L。
高壽命的普通塑料模,用P6或P20,經滲碳一淬火後硬度在HRC54-58;塑料件不太大時,可用O1,S7。腐蝕性較強時用420。
非高溫的熱固性模用P6,P20經滲碳淬火後使用。腐蝕性強用420。
高溫熱固性塑料模用H13和S7或滲碳鋼P4。這些含鉻較高有好的抗回火性和抗高溫氧化性。
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