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注塑模具用钢新材料

文章来源: 科翔模具 人气:3969 发表时间:2023-03-09 09:46:24

[导读]:注塑模具用钢新材料,随着大型、精密、复杂的注射成型技术发展,东莞市马驰科注塑模具厂对于注塑模具所用材料的性能要求越来越高,例如淬火变形量微小、良好的镜面抛光性能、较小的热膨胀系数、较高的热稳定性,以及良好的耐磨性能和耐腐蚀性能等,都是开发注塑模具新材料时所追求的目标。

(一)渗碳型塑料模具用钢


为了便于冷挤压成形,这类钢在退渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成形的塑料模,火态必须有高的塑性和低的变形抗力,因此,对于这类钢要求有低的含碳量。为了提高注塑模具的耐磨性,这类钢在冷挤压成形后一般都要进行渗碳和淬回火处理,表面硬度可达到58~62HRC. 国外钢种如瑞典的8416、美国的P2和P4等,下面介绍新研制的冷挤压成形专用钢。


注塑模具用钢新材料,LJ钢含碳量很低,塑性优异,变形抗力低。该钢化学成分见表5-22,主要合金元素为铬,辅助元素为镍、钼、钒等,合金元素的主要作用是提高淬透性和渗碳能力,增加渗碳层的硬度、耐磨性和韧性。LJ钢具有良好的锻造性能和热处理工艺性。锻造工艺:加热温度为1230℃,始锻温度为1200℃,终锻温度为900℃.退火工艺:880℃x2h,炉冷至 650℃后出炉空冷,退火硬度为100~105HBW,可顺利地进行冷挤压成形。渗碳工艺:930℃x(6~8)h,渗后在850~870℃油淬,再进行(200~220℃)x2h 的低温回火,热处理后表面硬度为58~60HRC,心部硬度为27~29HRC,热处理变形微小。 钢渗碳速度快,渗碳层深度比20钢深1倍。 LJ钢冷成形性与工业纯铁相近,用冷挤压法成形的模具型腔轮廓清晰、光洁、精度高。 LJ钢主要用来代替10、20钢及工业纯铁等冷挤压成形精密塑料模具。由于渗碳淬硬层较深,基体硬度高,不会出现型腔表面塌陷和内壁咬伤现象,使用效果良好。


(二)淬硬型塑料模具用钢


常用的淬硬型塑料模具用钢有碳素工具钢、低合金冷作模具钢、Cr12型钢、高速钢和某些热作模具钢等。这些钢的热处理一般是淬火和低温回火,少数采用中温回火或高温回火,热处理后的硬度通常在45HRC以上。 6CrNiSiMnMoV钢是近年来推广使用的新型淬硬型塑料模具钢,由于其韧性高、淬透性和耐磨性好、淬火变形小、价格低,用此钢取代Cr12MoV 钢制造大型、高耐磨、高精度塑料模不仅降低了成本,而且提高了注塑模具的使用寿命。


(三)预硬型塑料模具用钢


注塑模具用钢新材料,我国近年研制的预硬型塑料模具用钢大多是以中碳钢为基础,加入适量的铬、锰、镍、钼、钒等元素制成。为了解决在较高硬度下切削加工难度较大的问题,钢中加入硫、钙、铅、硒等元素,以改变切削性能。所谓预硬钢,就是供应时已预进行了热处理,达到注塑模具使用态硬度。这类钢的特点是硬度在30~40HRC的状态下可以直接进行车削、铣削、钻孔、雕刻、精锉等机加工,精加工后可直接交付使用,这就完全避免了热处理变形的影响,从而保证了注塑模具的制造精度。有些预硬钢可以在注塑模具加工成形后进行渗氮处理,在不降低基体使用硬度的前提下使模具的表面硬度和耐磨性提高。下面东莞市马驰科注塑模具厂介绍两种典型的预硬型塑料模具钢。


1.3Cr2Mo 钢相变点:Ac,770℃、Ac3825℃;Ar,640℃、Ar3760℃;M300℃、M120℃. 锻造工艺:加热温度1100~1150℃,始锻温度1050~1100℃,终锻温度≥850℃,锻后空冷。退火:850℃保温2~4h,然后在720℃保温4~6h,炉冷至500℃出炉空冷。淬火及回火:860~870℃,油淬,540~580℃回火。预硬态硬度为30~35 HRC. 850℃淬火、550回火的3Cr2Mo钢的室温力学性能见表5-24. P20钢适宜制造电视机、大型收录机的外壳及洗衣机面板盖等大型塑料模具,其切削加工性能及抛光性能均优于45钢,在相同条件下,表面粗糙度比45钢低1~3级。使用该钢的电视机外壳塑料模具可成型20万~30万模次,注塑模具仍然完好无损。


2.3Cr2NiMo(P4410)钢 3Cr2NiMo钢是3Cr2Mo钢的改进型,P4410钢的实际成分与瑞典生产的P20钢改进型718钢一致。相变点:Ac,725℃、Ac3810℃;Ms280℃. 该钢组织致密,镜面抛光性能好,表面粗糙度Ra值可达0.05~0.025μm. P4410钢经860℃回火后,具有良好的车、铣、磨等加工性能。该钢也可以采用火焰局部加热淬火,局部表面硬度可达到56~62 HRC,可延长注塑模具的使用寿命。对其进行表面镀铬后,表面硬度可由370~420HV提高到1000HV,提高注塑模具的耐磨性和耐蚀性。


3.耐蚀塑料模具钢耐蚀塑料模具钢多数是不锈钢,我国研制的新型析出硬化不锈钢,硬度为32~35HRC时可以进行切削加工,再经460~ 480℃时效处理后,可获得较好的综合力学性能。锻造工艺:加热温度1180~1200℃,始锻温度1150~1100℃,终锻温度≥1000℃,锻后空冷或砂冷。锻造时应充分热透,锻打时先要轻锤快打,然后可重锤,以防出现锻裂。固溶处理:1050℃,空冷,硬度为32~35HRC,可以进行切削加工。时效处理:一般处理温度为460℃,时效后硬度为42~44HRC。


注塑模具用钢新材料,PCR钢淬透性好,在断面上硬度均匀分布。PCR钢具有良好的耐蚀性,适于制作含有氟、氯的塑料成型模具,如用于氟塑料或聚氯乙烯塑料成型模,氟塑料微波板、塑料门窗、各种车辆把套、氟氯塑料挤出螺杆、料筒以及添加阻燃剂的塑料成型模。用PCR钢制造的聚三氟氯乙烯阀门盖模具,使用寿命达万件,而原来采用45钢或镀铬处理的模具,使用寿命只有5000件以下。


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