塑料模具鋼對(duì)表面光潔度要求極高,尤其是透明塑件模具需達(dá)到鏡面效果(Ra≤0.02μm),這對(duì)鋼材的純凈度和組織均勻性提出嚴(yán)苛要求。S136 鋼是典型的鏡面塑料模具鋼,其冶煉過(guò)程采用電渣重熔(ESR)技術(shù),使非金屬夾雜物含量控制在 0.002% 以下,且硫化物形態(tài)呈球形,避免拋光時(shí)產(chǎn)生劃痕。經(jīng)固溶處理(1050℃水淬)+ 時(shí)效處理(480℃)后,硬度達(dá) HRC45-48,拋光性能優(yōu)于普通 Cr13 鋼,可通過(guò)金剛石拋光膏實(shí)現(xiàn) A 級(jí)鏡面。在 PET 瓶胚模具中,S136 鋼經(jīng)鏡面拋光后,瓶胚表面光澤度提升 30%,且因具備優(yōu)良的耐腐蝕性,可減少模具清洗次數(shù),使生產(chǎn)效率提高 20%。氮化模具鋼表面形成氮化層,提高耐磨性和耐蝕性。中山CR12MOV模具鋼生產(chǎn)廠家
對(duì)于一些含有腐蝕性添加劑的塑料,或者在潮濕環(huán)境下使用的塑料模具,耐腐蝕性成為關(guān)鍵性能。含 Cr 量較高的塑料模具鋼,如 2316 鋼,具有良好的耐蝕性,能夠有效抵抗塑料中酸性、堿性物質(zhì)的侵蝕,延長(zhǎng)模具使用壽命。此外,塑料模具鋼還需具備良好的加工性能,包括切削加工性能、電火花加工性能等,以提高模具的制造效率和質(zhì)量。例如,預(yù)硬型塑料模具鋼 P20,在出廠時(shí)已進(jìn)行預(yù)硬化處理,硬度適中,便于機(jī)械加工,同時(shí)其電火花加工性能也較好,能夠滿足復(fù)雜模具型腔的加工需求。蘇州H13模具鋼源頭廠家壓鑄模具鋼耐高溫、耐蝕性強(qiáng),適應(yīng)壓鑄高溫高壓環(huán)境。
熱作模具鋼選材時(shí),首先要依據(jù)模具的工作溫度與熱負(fù)荷大小。壓鑄模工作溫度高、熱負(fù)荷大,需選用熱疲勞性能與高溫強(qiáng)度優(yōu)異的鋼種,如 H13 鋼;熱鍛模在較高溫度下承受沖擊載荷,除熱疲勞性能外,還需良好的韌性,可選用鉻鎢鋼等。模具的服役壽命要求也很關(guān)鍵,長(zhǎng)期使用的模具需選用質(zhì)量高、性能穩(wěn)定的鋼材。同時(shí),要考慮模具的加工工藝性,包括鍛造、切削加工、熱處理等性能,確保模具制造過(guò)程順利進(jìn)行。此外,還需結(jié)合成本效益分析,在滿足性能要求前提下,選擇性價(jià)比高的熱作模具鋼。
熱處理是提升模具鋼性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),通過(guò)不同的熱處理工藝,可以改變模具鋼的組織結(jié)構(gòu),從而獲得所需的性能。淬火是模具鋼熱處理的重要步驟,其目的是使模具鋼獲得馬氏體組織,提高鋼的硬度和強(qiáng)度。在淬火過(guò)程中,加熱溫度和保溫時(shí)間的控制至關(guān)重要。對(duì)于大多數(shù)模具鋼來(lái)說(shuō),淬火加熱溫度一般在 800 - 1100℃之間,具體溫度取決于鋼的化學(xué)成分。例如,冷作模具鋼 Cr12MoV 的淬火加熱溫度通常在 950 - 1050℃,在此溫度范圍內(nèi),能夠使鋼中的合金元素充分溶解到奧氏體中,淬火后獲得高硬度的馬氏體組織。然而,如果加熱溫度過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致晶粒粗大,降低鋼的韌性;加熱溫度過(guò)低,則合金元素溶解不充分,影響淬火效果?;鼗鹗谴慊鸷蟊夭豢缮俚暮罄m(xù)處理工藝,其主要作用是消除淬火應(yīng)力,調(diào)整鋼的硬度和韌性,使模具鋼獲得良好的綜合力學(xué)性能。橡膠模具鋼耐橡膠腐蝕,保證橡膠制品成型質(zhì)量。
模具在使用過(guò)程中出現(xiàn)局部磨損或微小裂紋時(shí),可采用焊接修復(fù)延長(zhǎng)壽命,焊接工藝需根據(jù)模具鋼類型合理選擇。冷作模具鋼(如 Cr12MoV)焊接時(shí),因碳含量高(1.4-2.0%),易產(chǎn)生淬硬組織和裂紋,需采用預(yù)熱(300-400℃)+ 焊后緩冷(200-250℃保溫 4-6 小時(shí))工藝,焊條選用低氫型 CrW13 焊條,焊接電流控制在 100-150A,避免熱輸入過(guò)大。熱作模具鋼(如 H13)的焊接修復(fù)常用氬弧焊,填充材料選用與母材成分相近的焊絲(如 H13 焊絲),焊后進(jìn)行 550℃消除應(yīng)力處理,使焊縫硬度與母材匹配(HRC45-48)。在塑料模具修復(fù)中,718H 鋼采用激光焊接技術(shù),熱影響區(qū)(HAZ)寬度≤0.1mm,避免焊接變形,可修復(fù) 0.1mm 以上的微小缺陷。模具鋼的熱膨脹系數(shù)小,保證模具尺寸穩(wěn)定。蘇州H13模具鋼源頭廠家
塑料模具鋼對(duì)塑料成型適應(yīng)性好,保證塑件外觀和尺寸。中山CR12MOV模具鋼生產(chǎn)廠家
抗沖擊性對(duì)于一些承受沖擊載荷的模具鋼來(lái)說(shuō)至關(guān)重要,它決定了模具在沖擊條件下的抗開(kāi)裂能力。像制造鍛造模具、剪切模具、冷鐓模具等,模具在工作時(shí)會(huì)受到瞬間的沖擊力,沖擊力可達(dá)數(shù)千牛甚至數(shù)萬(wàn)牛,如果模具鋼的抗沖擊性不足,容易導(dǎo)致模具開(kāi)裂或崩塊,造成生產(chǎn)中斷和經(jīng)濟(jì)損失。5CrNiMo 鋼是常用的抗沖擊熱作模具鋼,它通過(guò)合理的合金元素配比(含碳 0.5%、鉻 1%、鎳 1.5%、鉬 0.5%),經(jīng)熱處理后能夠獲得良好的韌性和強(qiáng)度匹配,其沖擊韌性 αk 可達(dá) 30-50J/cm2,抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1200MPa 以上。在實(shí)際鍛造生產(chǎn)中,5CrNiMo 鋼制造的鍛造模具能夠承受高溫坯料的劇烈沖擊,例如在鍛造直徑 500mm 的齒輪坯時(shí),每次鍛造的沖擊力可達(dá) 5000kN,5CrNiMo 鋼模具在經(jīng)過(guò) 2 萬(wàn)次鍛造后仍無(wú)裂紋,而抗沖擊性較差的模具鋼在相同條件下可能數(shù)千次就出現(xiàn)裂紋。中山CR12MOV模具鋼生產(chǎn)廠家