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如何纳入标准的国产塑料模具钢牌号性能及应用

文章出处：网责任编辑：作者：人气：-发表时间：2024-06-11 15:05:00

塑料模具钢用于制造塑料模具，包括碳素结构钢、渗碳型塑料模具钢、预硬化塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢、耐蚀型塑料模具钢等。以下是纳入标准的常用塑料模具钢的牌号、性能及应用：

碳素塑料模具钢：

SM45(YB/T 094-1997)：SM45钢属优质碳素塑料模具钢，与优质碳素结构钢45钢相比，其硫、磷的含量低，钢材的洁净度好。由于淬透性差，一般用其热轧、热锻或正火状态制造较大尺寸的塑料模具，模具的硬度低，耐磨性较差。制造小型塑料模具时，用调质处理可获较高的硬度和较好的强韧性。因其含碳量较高，水淬容易出现裂纹，故一般采用油淬。SM45钢的优点是价格便宜，可加工性好，淬火后具有较高的硬度，调质处理后具有良好的强韧性和一定的耐磨性，被广泛用于制造中、小型的中、低档次的塑料模具。

SM50(YB/T 094-1997)：SM50钢属碳素塑料模具钢，其化学成分与高强中碳优质碳素结构钢50钢相近，但钢的洁净度更高，含碳量波动的范围更窄，力学性能更稳定。它经正火或调质处理后具有一定的硬度、强度和耐磨性，且价格便宜，可加工性好，SM50钢适宜制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命要求不长的塑料模具。但SM50钢的焊接性能、冷变形性能差。

SM55(YB/T 094-1997)：SM55钢属碳素塑料模具钢，其化学成分与高强中碳优质碳素结构钢55钢相近，但钢的洁净度更高，含碳量波动的范围更窄，力学性能更稳定。它经热处理后具有表面硬度、强度、耐磨性和一定的韧性，一般在正火或调质处理后使用。SM55钢的价格便宜、可加工性能中等，当硬度为179~229HBW时，相对加工性为50%，但其焊接性和冷变形性均低。SM55钢适宜制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命要求不长的塑料模具。

预硬化型塑料模具钢：

3Cr2Mo(GB/T 1299-2000)：3Cr2Mo钢是国际上较广泛应用的预硬化塑料模具用钢，其综合力学性能好，淬透性高，可以使截面的较大钢材获得较均匀的硬度，并具有很好的抛光性能，表面粗糙度值低。用其制造模具时，一般先进行调质处理，硬度为28~35HRC(即预硬化)，再经冷加工制造成模具即可直接使用。这样，既保证了模具的使用性能，又避免了热处理引起模具的变形。因此，3Cr2Mo钢适用于制造尺寸较大或形状复杂、对尺寸精度与表面粗糙度要求较高的塑料模具和低熔点合金(如锡、锌、铅)压铸模等。

3Cr2NiMo(GB/T 1299-2000)：3Cr2NiMo(国内市场上也有用3Cr2NiMnMo表示)简称P20+Ni。它虽然不是我国研制的钢种，但是却是广泛应用的塑料模具钢。其综合力学性能好，淬透性高，可以使大截面钢材在调质处理后具有较均匀的硬度分布，有很好的抛光性能和低的表面粗糙度值。用它制造模具时，一般先进行调质处理，硬度为28~35HRC(即预硬化)，之后加工成模具即可直接使用。这样既保证了大型或特大型模具的使用性能，又避免了热处理引起的模具变形。3Cr2NiMo钢适宜制造特大型、大型塑料模具、精密塑料模具，也可用于制造低熔点合金(锡、锌、铝合金)压铸模等。了解更多相关资讯，敬请关注东莞美港特殊钢材专业网站www.mgtsgc.com，海量的模具钢材最新新闻动态资讯，尽在东莞美港特殊钢材网站。

5CrNiMnMoVSCa(JB/T 6057-1992)：5CrNiMnMoVSCa简称5NiSCa，是预硬化型易切削塑料模具钢，由华中科技大学等单位研制经调质处理后，其硬度在35~45HRC范围内，具有良好的可加工性。因此，可用预硬化钢材直接加工成模具，既保证了模具的使用性能，又避免了模具由于最终热处理引起的热处理变形。5CrNiMnMoVSCa钢的淬透性高、强韧性好、镜面抛光性能好，有好的渗氮性能和渗硼性能，调质钢材经渗氮处理后基体硬度变化不大，适宜制造中、大型热塑生塑料注射模和橡胶模等。

40Cr：40Cr钢是机械制造业使用最广泛的钢种之一，调质处理后具有良好的综合力学性能、良好的低温冲击韧性和低的缺口敏感性。它的淬透性良好，水淬时可完全淬透到￠28~￠60mm，油淬时可淬透到￠15~40￠mm。这种钢除调质处理外还适于渗氮和高频感应加热淬火处理，可加工性较好，当硬度为174~229HBW时，相对可加工性为60%，40Cr钢适于制作中型塑料模具。

42CrMo：42CrMo钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调节器质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好，42CrMo钢适宜制造要求一定强度和韧性的大、中型塑料模具。

30CrMnSiNi2A：30CrMnSiNi2A钢属于超高强度钢，淬透性较高，韧性较好。其油淬低温回火(250~300℃)后的强度高于1700MPa，等温淬火可以在180~220℃和270~290℃两个温度范围进行。为人保证它有较高的屈服强度，最大限度地提高钢的塑性和韧悸，，等温淬火后，它应在高于残留奥氏体的分解温度、尽可能接近回火脆性下限的温度回火，这样可以保证钢有较高的断裂韧度和低的疲劳裂纹扩展速率。30CrMnSiNi2A钢适宜制造要求强度高、韧性好的大、中型塑料模具。

渗碳型塑料模具钢：

20Cr：20Cr钢比相同含碳量的碳素结构钢的强度和淬透性都明显提高，油淬到半马氏体硬度的淬透性为￠20~￠23mm这种钢淬火、低温回火后有良好的综合力学性能，低温冲击韧性良好，回火脆性不明显。渗碳时钢的晶粒有长大倾向，所以要求二次淬火以提高心部韧性，不宜降温淬火。正火后硬度为170~217HBW时，其相对可加工性约为65%，焊接性中等，焊前应预热到100~150℃，冷变形时塑性中等。20Cr钢适用于制造中、小型塑料模具。为了提高模具型腔的耐磨性，模具成形后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高强度、高耐磨性而心部具有很好的韧性；对于使用寿命要求不很高的模具，也可以直接进行调质处理。

12CrNi3A：12CrNi3A属于合金渗碳钢，比12CrNi2A钢有更高的淬透性。因此，可以用于制造比12CrNi2A钢截面稍大的零件。淬火、低温回火或高温回火后，它都有良好的综合力学性能，钢的低温韧性好，缺口敏感性小，可加工性良好。当硬度为260~320HBW时，其相对可加工性为70%~60~。另外，由于其退火后硬度低、塑性好，因此既可以采用切削加工方法制造模具，也可以采用冷挤压成形方法制造模具。为提高模具型腔耐磨性，模具成形后需要进行渗碳处理，然后再进行淬火和低温回火，从而保证模具表面具有高硬度、高耐磨性而心部具有很好韧性，但有回火脆性倾向和形成白点的倾向。12CrNi3A钢适宜制造大、中型塑料模具。

时效硬化型塑料模具钢：

06Ni6CrMoVTiAl：06Ni6CrMoVTiAl钢属低合金马氏体时效钢。这种钢的突出特点是固溶处理(即淬火)后变软，可进行冷加工，加工成形后再进行时效硬化处理，从而减少模具的热处理变形。其优点是热处理变形小，固溶硬度低，可加工性好，表面粗糙度值低，时效后硬度为43~48HRC，综合力学性能好，热处理工艺简便等，06Ni6CrMoVTiAl钢适宜制造高精度塑料模具和铝合金压铸模具等。

1Ni3Mn2CuAlMo：1Ni3Mn2CuAlMo代号PMS，由上海材料研究所研研制，属于低合金析出硬化型时效钢，一般用电炉冶炼加电渣重熔。这种钢热处理后具有良好的综合力学性能，淬透性高，热处理工艺简便，热处理变形小，镜面加工性能好，并有好的渗氮性能、电加工性能、焊补性能和花纹图案刻蚀性能等，1Ni3Mn2CuAlMo钢适于制造高镜面要求和高外观质量家用电器外壳塑料模具，如光学系统各种镜片，及电话机、收录机、洗衣机等家电的塑料壳体模具。

耐腐蚀型塑料模具钢：

2Cr13：2Cr13钢属马氏体类型不锈钢，机械加工性能较好，经热处理后具有优良的耐腐蚀性能，较好的强韧性，2Cr13钢适宜制造能承受高负荷并在腐蚀介质作用下的塑料模具、透明塑料制品的塑料模具等。

4Cr13：4Cr13钢代号S136，属马氏体类型不锈钢。它的机械加工性能较好，经热处理(淬火及回火)后，具有优良的耐腐蚀性能、抛光性能，较高的强度的耐磨性，4Cr13钢适宜制造承受高负荷、高耐磨及在腐蚀介质作用下的塑料模具、透明塑料制品的塑料模具等。但其焊接性差，使用时必须注意。

9Cr18：9Cr18钢属于高碳高铬马氏体不锈钢，淬火后具有高硬度、高耐磨性和耐腐蚀性能，9Cr18钢适宜制造能承受高耐磨高负荷以及在腐蚀介质作用下的塑料模具。由于属于莱氏体钢，容易形成不均匀有碳化物偏析而影响模具使用寿命，所以在热加工时必须严格控制热加工工艺，注意适当的加工比。

9Cr18Mo：9Cr18Mo钢是一种高碳高铬马氏体不锈钢，是在9Cr18钢的基础上加Mo而发展起来的，因此具有更高的硬度、耐磨性、耐回火性和耐腐蚀性能。此外，它还有较好的高温尺寸稳定性。9Cr18Mo钢适宜制造在腐蚀环境下工作又高负荷、高耐磨的塑料模具。由于属于莱氏体钢，容易形成不均匀的碳化物偏析而影响模具使用寿命，所以在热加工时必须严格控制热加工工艺，并注意适当的加工比。

1Cr17Ni2：1Cr17Ni2钢属于马氏体型不锈耐酸钢，具有较高的强度和硬度，对氧化性酸类(一定温度、浓度的硝酸、大部分的有机酸)及有机酸水溶液都具有良好的耐耐性能，1Cr17Ni2钢适宜制造在腐蚀介质作用下的塑料模具、透明塑料制品的塑料模具等。但其焊接性能差，易产生裂纹，故模具制造过程中不宜进行焊接。