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塑料模具钢材选用和热处理工序应用时应注意的几个问题

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塑料模具钢材选用和热处理工序应用时应注意的几个问题

一、塑料模具钢的分类、钢号及其性能、用途

模具的使用寿命取决于正确的设计制造和使用。虽优质的钢材质量对模具的性能有很大影响，但我们还要选择合理的热处理工艺，这样才能充分发挥模具材料的各种性能。

注塑模具钢材的选用根据“注塑模具钢材的选用的原则和要求”、“应用热处理工序时应注意的问题”，以及参照以下内容来选用。

(1) 塑料模具钢分类及性能简介：

1）碳素结构钢：通用型塑料模具钢：生产批量较小，尺寸精度和表面粗糙度无特殊要求，采用碳素结构钢，如钢号20 、45 、50 、55 、SM50,SM 钢。

2）碳素工具钢：如钢号T8 、T8A 、T10 、T10A 、高级YCS3 、YK30, 小型模具零部件。

3）耐磨塑料模具钢： 采用耐磨性好的模具钢，生产强化工程塑料制品，4Cr5MoSIV1 、Cr12MoV 、Cr12Mo1V1 等钢，并经淬火、回火后使用。为了提高耐磨性，可进行表面处理。

4) 渗碳型塑料模具钢：采用冷挤压反印法制造模具型腔，可以采用合金渗碳钢,冷挤压后需要进行渗碳.然后进行淬火和低温回火。这种模具表面具有高的硬度和耐磨性，含碳量一般在0.1%～1.2% 左右，而心部具有很好的韧性，而且模具互换性好.常用钢号如美国:AS TM–A681 的标准钢号P2–P6; 国际标准化组织ISO 标准中的5CrNo4 、7CrmoNi ，我国常用的20Cr 、12CNi2 、12cNi3 、20CrMnTi 、20Cr2Ni4

等。

5) 耐蚀型塑料模具钢：用于制造腐蚀性较强的塑料成型模具(如聚氯乙烯、氟化塑料、及阻燃塑料)，低碳镍铬型耐蚀钢1Cr17N12 、中碳高铬型耐蚀钢(代表性钢种4Cr13) 、高碳高铬型耐蚀钢9Cr18Mo 。国外各主要新钢种，如BOHLER 的M300 、M310 、M314 等,美国的CRUCIBLE 公司的420MOD ，瑞典STAVAXV 、欧洲2083 。我国各举耐蚀塑料模具钢，相对于其他类型的塑料模具钢，主要使用PCR 、2Cr13 、3Cr13 、4Cr13 、4Cr13mO 、PCr18 、PCr18moV ，近些年来引进了3Cr17Mo, 开发了5Cr1 7 MoV 钢，该钢具有良好的综合使用性能。

6) 高镜面塑料模具钢：对精度和表面粗糙度数值要求很低的塑料制品( 型腔模具表面粗糙度数值要求很低); 如PMS 、3Cr2Mo 、3Cr2NiMnMo 、4Cr5MoSiVl 、Cr12Mo1Vl 、25CrNi3MoA1 等，或马氏体时效钢，如18Ni(250),18Ni（300 ）及低镍马氏体时效钢06Ni6CrMoVTiA1

等。

7) 预硬化易切削塑料模具钢( 钢号后写有“H”字代表预硬钢)：

一般在HRC30～ 40(38～ 42) ，不需再热处理可直接加工动定摸，热处理到28 ～ 40 HRC ，在预淬硬的条件下供货，用户可直接加工使用，如P20(3Cr2no) 、如BOHLER 的M200，TEW 的1.2311 、1.2312 、1.2344 瑞典718(3Cr2MnNiMo) 、618H 、718H 等钢,蒂森GS738 、GS312 、SNiCaS 、2738H 、日本FDS5 、NAK80 、SKD61, 美国的H13 等。 国外开发的易切削塑料模具钢主要是S系, 如日立金属的HPM2

和大同特殊钢的PDS5 等。我国研制了一些含硫易切削预硬化塑料模具钢5NiSCa,8Cr2MnWMoVS,P20BSCa 等。

8）无磁塑料模具钢：压制磁性塑料的模具，如18–8不锈钢，其型腔经氮化处理后使用，或采用Mn13 型耐磨奥氏体钢、如无磁塑料模具钢7Mn15Cr2A13V2WMo 等。

9) 非调质型预硬塑料模具钢：硬度一般为30 ～ 40HRC, 国内25CrMnVTiSCaRE( 代号FT) 、2Cr2MnMoVS 和2Mn2CrVCaS 。

10) 时效硬化塑料模具钢：常用的钢材，在热处理时，通过时效处理，使模具硬度升到40HRC 以上。时效处理变形小，可以在加工后进行时效处理，如大同特殊钢公的NAK55 、NAK80 、BOHLER 的M261 、日立金属的HPMl 、HPM50 等。这类钢成本高,目前国内外普遍应用较多的就是lONi3 MnCuAI 钢。

11) 整体淬火高硬度塑料模具钢： 如Cr12 、Cr12MoV 、SKDl

l 、SKD12 、SKD61 等,如日立金属的HPM31 、FDAC ，高周波的KD21

和大同特殊钢的PD613 、DH2F 等钢种。

12) 高可焊性塑料模具钢：国外发展一些专用钢种，焊前可不预热，焊后可不后热，尤其是日本大同特殊钢公司发展的PXZ 和PX5 钢。

13) 铍青铜：PCR 、AMPCO940 。

（2）塑料模具主要构件的材料及热处理选择

1) 塑料模具用钢及适应的工作条件表1。

2) 塑料模具主要构件的材料及热处理选择参照表2。 3) 动模、定模、镶块的材料及热处理硬度选择参照表3。

表1塑料模具用钢及适应的工作条件

钢的类型 牌号 适应的工作条件

渗碳钢 12CrNi2、12CrNi3A、20Cr、20CrMnMo、20Cr2Ni4A 生产批量较大，承受较大动载荷，受磨损较重的模具

10、20 生产批量较小，精度要求不高，尺寸不大的模具

调质钢 45、55

大型、复杂、生产批量较大的塑料注射或挤压成型模 3Cr2Mo、40CrNiMoA、40CrNi2Mo、40CrMnMo、45CrNiMoVA、5CrNiMo、5CrMnMo、40Cr、4Cr5MoVSi、4Cr5MoV1Si、35SiMn2MoVA

高碳工具钢 Cr12、Cr12MoV、CrWMn、9Mn2V、9CrWMn、Cr6WV、Cr4W2MoV、GCr15、SiMnMo 热固性塑料模具，生产批量较大，精度要求高及要求高强度、高耐磨的塑料注塑模

耐蚀钢 4 Cr13、9Cr18、9Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14MoV

要求耐腐蚀及表面要求较高的模具 沉淀硬化不锈钢 17-7PH、PH15-7Mo、PH14-8Mo、AM-355

杨氏体时效钢 Ni18Co8Mo5TiA1、Ni20Ti2A1Nb、Ni25Ti2A1Nb、Cr5Ni12Mo3TiA1

复杂、精密、耐磨、耐腐蚀、超镜面的模具

表2塑料模具主要构件的材料及硬度选择

构件名称 材料 热处理硬度(HRC)

定模座板 30#.35#.45#钢 55～60

动模座板 30#.35#.45#钢 55～60

斜销 T8A.T10A.GCr15 55～60

弯销 T8A.T10A.GCr15 55～60

热流道板 45#.50#.55#钢 30～35

滑块 45#钢.3Cr2Mo.40CrNiMo 35～45

推件板 45#钢.3Cr2Mo.40CrNiMo 30～35

斜滑块 45#钢.3Cr2Mo.40CrNiMo 30～35

型芯固定板 30#.35#.45#钢 45～50 滑块导板 45#钢.T8A 45～50

支承板 45#.50#钢.T7A 40～45

锲紧块 45#钢.T8A.CrWMn 50～55

推杆固定板 30#.35#.45#钢 45～50

斜槽导板 45#.50#钢.T7A 45～50

推板 45#.50#钢.T7A 40～45

定距拉杆 45#钢.T8A 45～50

垫块 30#.35#钢 45～50

定距拉板 45#钢.T8A 45～50

定位圈 45#.50#钢 40～50

限位钉 45#钢 30～35

浇口套 T8A.T10A 50～55

限位块 45#钢 50～55

复位杆 T8A.T10A 50～55

拉料杆 T8A.T10A 50～55

支承柱（d＞4mm) T8A.T10A.GCr15 55～60

支承柱（d≤4mm) 65Mn.0CrV 45～50

导柱 20#钢( 渗碳0.5～0.8) 55～60

推杆（d＞4mm) T8A.T10A 50～55

分流道拉料杆 65Mn.50CrVA 45～50

精密定位件 CrWMn.Cr12MoV.GCr15 55～60

3动模、定模、镶块的材料及热处理选择

钢厂编号标准规格硬度一般特性,用途适用模具零件备注8407 H-13

(改良型) 热处理HRC48-52 热模钢， 高韧性， 耐热性好， 适合PA 、POM 、PS 、PE 、EP 塑胶模。金属压锛， 挤压模上下内模， 行位，

模芯镶件， 行位镶件， 浇口套， 斜顶一胜百钢材2344 H-13 热处理HRC48-52 热模钢， 高韧性， 耐热性好， 适合PA 、POM 、PS 、PE 、EP 塑胶模。金属压锛， 挤压模上下内模， 行位， 模芯镶件， 行位镶件， 浇口套， 斜顶LKM 2344 super H-13 (改良型) S136 420 热处理HRC48-52 高镜面度， 抛光性能好， 高锈防酸性佳， 适合PVC 、PP 、EP 、PC 、PMMA 塑胶模上下内模， 行位， 模芯镶件， 行位镶件， 浇口套， 斜顶一胜百钢材S136H 不需热处理（ 预加硬）2083 420

热处理HRC48-52 防酸， 抛光性能良好， 适合酸性塑料及要求良好抛光模具上下内模， 行位， 模芯镶件， 行位镶件， 浇口套， 斜顶LKM 2083H 不需热处理（ 预加硬）718 P20 (改良型) 不需热处理（ 预加硬）高抛光度， 高要求内模性， 适合PA 、POM 、PS 、PE 、PP 、ABS 塑料模具上下内模， 行位， 模芯镶件， 行位镶件一胜百钢材718H 738 P20 加镍不需热处理（ 预加硬）适合高韧性及高磨光性塑料模具上下内模， 模芯镶件LKM 738H P20HH P20 (改良型) 不需热处理（

预加硬）高硬度， 高光洁度及耐磨性能， 适合PA 、POM 、PS 、PE 、PP 、ABS 塑料模具上下内模， 模芯镶件美国芬可乐NAK80 P21 (改良型) 不需热处理（ 预加硬）高硬度， 镜面效果佳， 放电加工良好，

焊性能佳，适合电蚀及抛光性能模具上下内模， 行位， 模芯镶件，

行位镶件， 斜顶日本大同NAK55 P21 加硫（ 改良型）不需热处理（

预加硬）高硬度， 易切削， 加厚焊接性良好。适合高性能塑胶模具下内模、模芯镶件日本大同2311 P20 不需热处理（ 预加硬）适合一般性能塑胶模具钢上下内模、模芯镶件国产相应代号（P20） 638 P20 不需热处理（ 预加硬）加工性能良好适合高要求大型模架及下模下内模、下模芯镶件国产相应代号（P20） DF2 0-1 热处理HRC54-56 微变型油钢， 耐磨性好压条、耐磨板、大推圈齿条、滚轮等国产相应代号（0-1）2510

《宁海模具》2010第35期. .

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塑料制品加工中应注意哪些问题？

塑料制品加工中应注意哪些问题？

塑料制品加工中应注意哪些问题？

塑料制品在我们日常生活中应用广泛，随着人们生活水平的提高和经济的发展，对塑料制品的需求也越来越高。因此，塑料制品的加工也愈发重要。在塑料制品加工中，有一些需要注意的问题。本文将从材料选用、加工工艺、质量控制等方面探讨塑料制品加工中应注意的问题。

材料选用

在选择塑料制品生产原料时，应当考虑到不同塑料对生产过程和制品性能的影响。例如，PVC制品在加工中应注意水温模温的控制，PE制品则需要注意挤出温度及其稳定性等等。因此，在选择原料时，应根据加工工艺和产品性能需求等因素，进行科学的评估和筛选。此外，还要注意选择经认证的优质生产商的原料，以确保产品的质量。

加工工艺

塑料制品加工工艺是影响塑料制品质量的关键因素。在加工过程中，需要注意以下几点：

1.设备调整

在加工过程中，对设备进行科学调整和优化是保障制品质量的重要措施。具体地，调整设备应考虑到原料的物理化学特性、模具和机器的性能参数，以及生产工艺等因素。适当的调整可以提高生产效率和产品质量。

2.加工温度控制

加工温度的控制也是保证塑料制品质量的重要因素。在加工过程中，需要特别注意加工温度对塑料分子链的影响，以避免因过高或过低的温度造成的影响。在塑料加工过程中，应注意控制模具温度及机械热量，以确保产品的质量。

3.注塑压力控制

塑料制品制造过程中，注塑压力的大小也是影响产品质量的关键因素之一。在注射过程中，注塑压力的大小决定了产品的紧密度、收缩率等因素，应进行科学的控制。

质量控制

塑料制品加工出现的缺陷主要包括开裂、气泡、孔洞、缩水等问题。为避免这些问题的出现，应注重塑料制品质量的控制。具体来说，需要注意以下几个方面：

1.原材料的质量控制 原料质量的好坏是塑料制品质量的重要影响因素之一。选择优质的原材料是保证制品质量的必要前提条件。在选择原材料时，要确保其质量过关，避免使用不合格原料。

2.模具质量控制

模具质量也是保证制品质量的重要因素。在使用模具时，应注意检查模具的制造质量，避免因模具质量不良造成的产品缺陷。同时，模具保养和维护也是保证模具质量的重要手段之一。

对塑料模具钢的要求及热处理

对塑料模具钢的要求及热处理

对塑料模具钢的要求及热处理

☆ 耐腐蚀、硬度高、易切削加工、高镜面性。

钢的热处理：

1. 予硬化型塑料模具钢的热处理：

⑴. 我国的3Cr2Mo：相当美国的P20，瑞典（ASSAB）的618，德国的40CrMnMo7，日本（日立）的HPM2。

荐的规范为淬火—840~8800C，油冷，

回火—600~6500C，空冷，

硬度—28~33HRC。

⑵. 美国（AISI、SAE）推荐的P20钢渗碳后的热处理工艺：

淬火—820~8700C，

回火—150~2600C，空冷，

硬度—58~64HRC（渗碳层表面硬度）。

⑶. 德国40CrMnNiMo钢（DIN2738，相当于P20＋Ni或SM3Cr2NiMo）的热处理特性：淬透性比SM3Cr2Mo更高，保证钢在较大截面上力学性能

均匀，宜做大截面（＞400mm）的塑料模具。钢的冶金质量、加工性优良。抛光性和电蚀刻性亦好。

供应硬度：280~325HBS

退火工艺：加热温度710~740 0C，炉冷。硬度≤265HBS。

淬火：奥氏体化温度840~8700C，必须予热，予热温度约6500C。形状复杂、尺寸厚薄不均者最好二次予热，第一次约4000C予热，保温时间按0.5~1.0min/mm计算。经予热后的淬火保温时间按0.5min/mm计算。为使合金元素充分溶入奥氏体，保温时间应足够。

冷却：油冷或180~2200C热浴分级淬火，以热浴为好。热浴冷却保温时间以模具整个截面温度均匀为度，然后出炉空冷到800C左右立即回火。

回火：回火温度根据硬度要求而定。不同温度回火后的硬度见下表。

回火温度0C 100 200 300 400 500 600 700

硬度HRC 51 50 48 46 42 36 28

抗拉强度σb/MPa 1730 1670 1570 1480 1230 1140 920

热处理工艺应注意事项

热处理工艺应注意事项

热处理工艺应注意事项

热处理工艺是指通过加热和冷却的方式改变材料的组织结构和性能的工艺过程。它在材料加工和产品制造中起到至关重要的作用。在进行热处理过程时，需要注意以下几个方面的事项。

首先，选择适当的加热温度和时间。加热温度和时间是热处理的关键参数，直接影响材料的组织结构和性能。过低的加热温度和时间可能无法使材料得到完全的相变和晶粒长大，从而影响材料的性能。过高的加热温度和时间则可能导致材料的过热、过烧等现象，使材料的性能下降甚至失效。因此，在进行热处理工艺设计时，需要根据具体材料的性质和要求，选择适当的加热温度和时间。

其次，控制冷却速率。冷却速率是热处理过程中的另一个重要参数，直接影响材料的组织结构和性能。快速冷却可以得到细小的晶粒和高硬度，适用于强化材料。慢速冷却可以得到粗大的晶粒和较低的硬度，适用于减少应力和提高韧性。因此，根据具体材料的要求，需要选择适当的冷却速率。

第三，保护和预防材料的氧化和变形。在高温下，材料容易发生氧化，从而影响材料的性能。因此，在进行热处理时，需要采取措施，如在炉中加入适当的保护气体或采用真空条件，以保护材料不受氧化。此外，在进行热处理时，还需要注意材料的变形问题。材料在加热和冷却过程中容易发生变形，从而影响材料的尺寸精度和形状。因此，在热处理过程中，需要采取适当的措施，如固定夹具等，以防止材料的变形。

第四，进行适当的淬火和回火处理。淬火是一种通过迅速冷却使材料快速相变的热处理方法，可以获得良好的硬度和强度。回火是一种通过加热和持温使材料退火的热处理方法，可以降低材料的硬度和强度，提高韧性和可加工性。在进行淬火和回火处理时，需要根据具体材料的要求，选择适当的温度和时间。

最后，进行必要的检测和分析。热处理工艺的设计和控制需要进行有效的检测和分析。常用的检测方法包括金相显微镜观察、硬度测试、力学性能测试等。通过对热处理后材料的显微结构和性能进行检测和分析，可以判断热处理工艺的有效性，并进行必要的调整和改进。

8566模具钢热处理工艺

8566模具钢热处理工艺

- 1 - 8566模具钢热处理工艺

模具钢是指用于制造模具的钢种，其中8566模具钢是一种常见的模具钢种。热处理是模具制造过程中不可或缺的一环，它直接影响模具的硬度、耐磨性、抗拉强度等性能。本文将介绍8566模具钢热处理的工艺流程和注意事项。

一、工艺流程

1.淬火

淬火是将加热至适当温度的8566模具钢迅速浸入水中或油中，使其迅速冷却，以改善其硬度和耐磨性。淬火温度一般为840-880℃，淬火介质根据要求可选择水或油。淬火后的8566模具钢应迅速进行回火处理。

2.回火

回火是将淬火后的8566模具钢加热至一定温度，然后冷却至室温，以消除淬火时产生的应力，提高其塑性和韧性。回火温度一般为200-400℃，回火时间根据要求可选择1-2小时。回火后的8566模具钢应进行表面处理。

3.表面处理

表面处理是将回火后的8566模具钢进行打磨、抛光等处理，以提高其表面光洁度和使用寿命。表面处理应根据模具的使用要求进行选择。

二、注意事项

1.合理控制加热温度 - 2 - 8566模具钢加热温度过高易造成晶粒长大，影响其力学性能。加热温度过低又会导致淬火后的硬度不足。因此，在热处理过程中应合理控制加热温度，以达到最佳的力学性能。

2.淬火介质的选择

水的淬火速度快，能使8566模具钢的硬度和耐磨性得到提高，但易产生内应力，导致变形和裂纹。油的淬火速度慢，能使8566模具钢的硬度和耐磨性得到提高，并且能减少内应力，但淬火效果不如水快。因此，在选择淬火介质时应根据具体情况进行选择。

3.回火温度和时间的选择

回火温度和时间的选择直接影响8566模具钢的塑性和韧性。过高的回火温度会导致硬度下降，而过低的回火温度又会使应力得不到完全消除。因此，在选择回火温度和时间时应根据具体情况进行选择。