塑胶模具钢材的选型原则与热处理工艺

塑胶模具钢材的选型原则与热处理工艺

摘要：模具钢材直接决定塑胶模具的寿命和制品质量。本文系统介绍选型依据及关键热处理工艺。

一、塑料模具钢的分类

塑胶模具用钢通常分为六大类：时效硬化型、耐蚀型、渗碳型、预硬型、调质型和淬硬型。其中预硬型钢因以预硬化状态供应，避免了模具加工后的热处理变形问题，在大型精密模具中应用广泛。

二、选型依据

选型需综合考虑塑料种类、生产批量、制品精度和表面质量要求。对于负荷较大的热固性塑料模和注射模，除型腔表面需高耐磨性外，模具基体还需具备较高强度、硬度和韧性，以避免塌陷、变形和开裂。

Cr12MoV钢是制造大型、复杂、精密塑胶模具的常用材料。其含碳量较Cr12钢低，并加入适量Mo和V，碳化物不均匀度有所改善。截面在400mm以下可完全淬透，在300~400℃仍可保持良好硬度和耐磨性。

三、热处理的关键作用

Cr12MoV钢属莱氏体钢，碳化物偏析严重，必须进行锻造及改锻以改善不均匀性。锻后退火工艺为：850~870℃加热，保温1~2小时，炉冷至500℃以下出炉空冷，退火硬度207~255HBS。

淬火和低温回火后的硬度通常在45~50HRC以上。对于要求高耐磨性的模具，可采用高温淬火工艺以获得更高的红硬性。近年来推广的6CrNiSiMnMo（GD）钢，强韧性高、淬透性和耐磨性好、淬火变形小，可用于替代Cr12MoV制造大型高耐磨模具。