【正文】 磨損，模具壽命達(dá) 10000～12023件。 ? 鈹青銅可通過固溶 — 時(shí)效強(qiáng)化，固溶后合金處于軟化狀態(tài)，塑性較好，便于機(jī)械加工。 ? 鋁合金的密度小，熔點(diǎn)低，加工性能和導(dǎo)熱性都優(yōu)于鋼，其中鑄造鋁硅合金還具有優(yōu)良的鑄造性能，因此在有些場(chǎng)合可選用鑄造鋁合金來制造塑料模具，以縮短制模周期，降低制模成本。 用于塑料模具的鋅合金還有鈹鋅合金和鎳鈦鋅合金。 塑料模具的制造工藝路線 例如 20， 20Cr， 20CrMnTi鋼的工藝路線為 : 下料 → 鍛造模坯 → 退火 → 機(jī)械粗加工 → 冷擠壓成型 → 再結(jié)晶退火 → 機(jī)械精加工 → 滲碳 → 淬火 、 回火 → 研磨拋光 → 裝配 。 例如 5NiSiCa， 3Cr2Mo（ P20） 鋼 。 滲碳層的含碳量為 %～ %為佳。 ? 采用分級(jí)滲碳工藝 ： 900～ 920℃ 快滲 ， 820～ 840℃擴(kuò)散。 （ 2）淬火工藝要求： ? 型腔表面不氧化、不脫碳、不侵蝕。 （ 1）適合采用預(yù)硬鋼的塑料模具： ? 尺寸精度要求高的塑料模具 ? 預(yù)硬鋼是以預(yù)硬態(tài)供貨的，一般不需熱處理，但有時(shí)需進(jìn)行改鍛，改鍛后的模坯必須進(jìn)行熱處理。由于這類鋼淬透性良好，淬火時(shí)可采用油冷、空冷或硝鹽分級(jí)淬火。第二步進(jìn)行時(shí)效處理，利用時(shí)效強(qiáng)化達(dá)到最后要求的力學(xué)性能。裝箱保護(hù)加熱要適當(dāng)延長保溫時(shí)間，否則難以達(dá)到時(shí)效效果。鍍層硬度達(dá) 1000HV，因而具有優(yōu)良的耐磨性。 塑料模具的表面處理 其它： 面對(duì)如此眾多的表面強(qiáng)化處理方式 ， 在具體選擇的時(shí)候 ， 應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇 。 （一般為 550～ 570℃ ），模具變形甚微和滲層硬度高（可達(dá) 1000～ 1200HV）等優(yōu)點(diǎn)，因而也非常適合塑料模的表面處理。 表 328 部分時(shí)效硬化鋼的熱處理規(guī)范 鋼 號(hào) 固溶處理工藝 時(shí)效處理工藝 時(shí)效硬度 HRC 06Ni6CrMoVTiAl 800～ 850℃ 油冷 510～ 530℃ （ 6～ 8） h 43～ 48 PMS 800～ 850℃ 空冷 510～ 530℃ （ 3～ 5） h 41～ 43 25CrNi3MoAl 880℃ 水淬或空冷 520～ 540℃ （ 6～ 8） h 39～ 42 SM2 900℃ 2h油冷+700℃ 2h 510℃ 10h 39～ 40 PCR 1050℃ 固溶空冷 460～ 480℃ 4h 42～ 44 塑料模具的表面處理 為了提高塑料模具表面 耐磨性和耐蝕性 ， 常對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。如果鍛造模坯時(shí)能準(zhǔn)確控制終鍛溫度，鍛造后可直接進(jìn)行固溶淬火。 表 327 部分預(yù)硬鋼的預(yù)硬處理工藝 鋼 號(hào) 加熱溫度/℃ 冷卻方式 回火溫度 /℃ 預(yù)硬硬度 HRC 3Cr2Mo 830～ 840 油冷或 160～180℃ 硝鹽分級(jí) 580～650 28～ 36 5NiSCa 880～ 930 油冷 550～680 30～ 45 8Cr2MnWMoVS 860～ 900 油或空冷 550～620 42～ 48 P4410 830～ 860 油冷或硝鹽分級(jí) 550～650 35～ 41 SM1 830～ 850 油冷 620～660 36～ 42 （ 1） 時(shí)效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序。 （ 3） 預(yù)硬鋼的預(yù)硬處理工藝簡(jiǎn)單，多數(shù)采用調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)后獲得回火索氏體組織。 ? 控制加熱速度， 盡量 選擇比較緩和的冷卻介質(zhì)，以避免在淬火過程中產(chǎn)生變形、開裂而報(bào)廢。 （ 4） 滲碳后的淬火工藝 ? 重新加熱淬火； ? 分級(jí)滲碳后直接淬火（如合金滲碳鋼）； ? 中溫碳氮共滲后直接淬火（如用工業(yè)純鐵或低碳鋼冷擠壓成形的小型精密模具）； ? 滲碳后空冷淬火（如高合金滲碳鋼制造的大、中型模具）。 （ 3）滲碳工藝 ? 滲碳溫度一般在 900～ 920℃ ， 保溫時(shí)間為 5～ 10h，具體應(yīng)根據(jù)對(duì)滲層厚度的要求來選擇。 對(duì)于要改鍛成坯料后再加工成型的 ， 其工藝路線為 : 下料 → 改鍛 → 球化退火 → 刨或銑六面 → 預(yù)硬處理 （ 34～42HRC） → 機(jī)械粗加工 → 去應(yīng)力退火 → 機(jī)械精加工 → 研磨拋光 → 裝配 。 例如 45， 40Cr鋼的工藝路線為 : 下料 → 鍛造模坯 → 退火 → 機(jī)械粗加工 → 調(diào)質(zhì) → 機(jī)械精加工 → 研磨拋光 → 裝配 。鎳鈦鋅合金由于鎳和鈦的加入可使強(qiáng)度、硬度提高，從而使模具壽命成倍增長。形變鋁合金也是用于塑料模制造的鋁合金之一，由于它的強(qiáng)度比 ZL101高，可制作要求強(qiáng)度較高且有良好導(dǎo)熱性的塑料模。 ? 鈹青銅適用于制造吹塑模、注射模等，以及一些高導(dǎo)熱性、高強(qiáng)度和高耐腐蝕性的塑料模。 其他塑料模具材料 ? 用于塑料模材料的銅合金主要是 鈹青銅 ，如 ? ZCuBe 。 ? PCR鋼適于 制作含有氟、氯的塑料成形模具 ，具有良好的耐蝕性。 ：固溶溫度 1050℃ ，空冷，硬度為 32～ 35HRC，在此硬度下可以進(jìn)行切削加工。 ：加熱溫度 1180～ 1200℃ ，始鍛溫度 1150～ 1100℃ ，終鍛溫度≥1000℃ 空冷或砂冷。 該鋼再經(jīng)460～ 480℃ 時(shí)效處理后 ， 可獲得較好的綜合力學(xué)性能 。 (3)力學(xué)性能 ? 經(jīng)上述處理后， SM2的力學(xué)性能見表 323所示。 表 322 SM2鋼化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） (%) 相變點(diǎn) Ac1=710℃ 、 Ac3=795℃ 、 Ms=405℃ 。滲氮后模具表面硬度、耐磨性、抗咬合性均提高，可用于注射玻璃纖維增強(qiáng)塑料的精密成形模具。 表 321 PMS鋼不同溫度時(shí)效后的力學(xué)性能 鋼 種 時(shí)效溫度/℃ 硬度/HRC σb /MPa σs /MPa δ5 (%) ψ (%) αk /(J/cm2) PMS鋼（含 S） 510 16 ～ 530 15 PMS鋼（低 S） 510 530 (4)實(shí)際應(yīng)用 ? PMS鏡面塑料模具鋼適于制造各種光學(xué)塑料鏡片，高鏡面、高透明度的注射模以及外觀質(zhì)量要求極高的光潔、光亮的各種家用電器塑料模。 ③時(shí)效處理：鋼的最終使用性能是通過回火時(shí)效處理而獲得的，鋼出現(xiàn)硬化峰值的溫度約為510℃ 177。 （ 1） 化學(xué)成分及相變點(diǎn) PMS鋼的化學(xué)成分見表 320，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)限制在 %以下，保證鋼的熱加工性能及熱處理后的韌性， Ni、 Al的加入是為了保證時(shí)效硬化后鋼的硬度（ 40HRC左右） 表 320 PMS鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （ %） C Si Mn Ni Cu Al Mo P、 S. ～ ≤ ～ ～ ～ ～ ～ ≤ 相變點(diǎn) Ac1675℃ 、 Ac3821℃ 、 Ar1382℃ 、 Ar3517℃ 、Ms270℃ 。 4. 10Ni3MnCuAlMoS（ PMS）鏡面塑料模具鋼 ? 光學(xué)塑料鏡片、透明塑料制品以及外觀光潔、光亮、質(zhì)量高的各種熱塑性塑料殼體件成形模具，國外通常選用表面粗糙度低、光亮度高、變形小、精度高的鏡面塑料模具鋼制造。 （ 3） 力學(xué)性能 表 319 06鋼室溫和高溫力學(xué)性能 試驗(yàn)溫度/℃ σb /Mpa /MPa δ (%) Ψ (%) Αk /(J/cm2) 室溫 1478 1422 100 — — — — 1503 200 1292 1262 300 1238 1197 400 1153 1128 由表 319可見，隨著試驗(yàn)溫度的增加，雖然鋼的強(qiáng)度有所下降，但塑性和韌性都迅速增加。 固溶后冷速越快，硬度越低，但時(shí)效后硬度值卻更高。 表 318 06Ni6CrMoVTiAl鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù) )（ %） C Ni Cr Mo Ti Al V Mn Si P、 S ～ ～ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤0.6 ≤ 相變點(diǎn) Ac1=705℃ 、 Ac3=836℃ 、 Ar1=425℃ 、Ar3=525℃ 、 Ms=512℃ 、 Mf=395℃ 。該鋼突出優(yōu)點(diǎn)是熱處理變形小，拋光性能好，固溶硬度低，切削加工性能好，具有良好的綜合力學(xué)性能以及滲氮、焊接性能。 18Ni中加入大量的鎳，主要作用是保證固溶體淬火后能獲得單一的馬氏體，其次 Ni與 Mo作用形成時(shí)效強(qiáng)化相 Ni3Mo，鎳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 10%以上，還能提高馬氏體時(shí)效鋼的斷裂韌度。 10℃ 固溶處理 1h空冷，經(jīng)480℃ 177。 ④ 焊接修補(bǔ)性好，焊縫處可加工，時(shí)效后焊縫硬度和基體硬度相近。然后對(duì)冷擠壓模具型腔和模具外形進(jìn)行修整，最后對(duì)模具進(jìn)行真空時(shí)效處理或表面滲氮處理后再裝配使用 （ 4） 特點(diǎn)及應(yīng)用 綜上所述， 25CrNi3MoAl鋼有如下特點(diǎn)： ①鋼中含鎳量低，價(jià)格遠(yuǎn)低于馬氏體時(shí)效鋼，也低于超低碳中合金時(shí)效鋼。 ? 變形率為 %～ %。 （ 3） 熱處理工藝 ① 一般精密塑料模具： 淬火 → 高溫回火 → 機(jī)加工成形 → 時(shí)效處理 → 研磨、拋光或光刻花紋 → 裝配使用 ? 淬火 ： 880℃ ，空冷或水冷， 48～ 50HRC ? 高溫回火 :680℃ 4～ 6ｈ，空冷或水冷， 22～ 23HRC ? 經(jīng)機(jī)加工成形 ? 時(shí)效處理 :520～ 540℃ 6～ 8ｈ，空冷， 39～ 42HRC ? 研磨、拋光或光刻花紋后裝配使用。 （ 2） 力學(xué)性能 ① 硬