【正文】 ，經(jīng)過 680 ℃ 4~6h高溫回火（ 回火馬氏體，不析出 Ni3Al相 ），軟化至 22~23HRC后，進(jìn)行機(jī)械加工。經(jīng)電子、儀表、家電、玩具、日用五金等行業(yè)推廣應(yīng)用，效果顯著。上述模具中有的用 5NiSCa已經(jīng) 代替了進(jìn)口模具材料 ，有的模具壽命比 45鋼提高了 3～ 5倍，同時加快了制模周期，改善了塑料制品外觀質(zhì)量。 表 39 5NiSCa鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（ %） C Cr Ni Mn Mo V S Ca 加熱時相變點(diǎn) 695～ 735℃ ，冷卻時相變點(diǎn) 378～ 305℃ ，Ms220℃ 。 ? 切削性能好： 退火硬度為 207～ 239HBS，切削加工時，可比一般工具鋼縮短加工工時 1/3以上。 (3)性能特點(diǎn) 表 38 P4410鋼的力學(xué)性能 (860℃ 淬火， 650℃ 回火 ) 試驗(yàn)溫度 /℃ σb/MPa σs/MPa δ(%) ψ(%) αk/(J/cm2) HRC 室溫 1120 1020 16 61 96 35 200 1006 882 56 — — 400 882 811 67 — — 2. 3Cr2NiMo（ P4410或瑞典 718）鋼 (3)性能特點(diǎn) 2. 3Cr2NiMo（ P4410）鋼 ? 預(yù)硬態(tài) 硬度值為 32～ 36HRC。 預(yù)硬態(tài)硬度為 30～ 35HRC。 取代 Cr12MoV鋼或基體鋼制造大型、高耐磨、高精度塑料模具 ，不僅降低了成本，而且提高了模具的使用壽命。 ? 正火工藝 ： 870～ 900℃ 3～ 4ｈ后空冷 硬度 ≤229HBS，切削加工性良好。 ? 滲碳： 930℃ (6～ 8)ｈ ,LJ鋼滲碳速度快，滲層比 20鋼深一倍。 （ 2）模具的失效形式 塑性變形失效、磨損失效 、疲勞及斷裂失效。 足夠的 強(qiáng)度和韌性 ： 能承受一定的高壓又能承受一定沖擊載荷的作用 。 幾種典型塑料模具用鋼 ： LJ鋼具有良好的鍛造性能和熱處理工藝性。 （二） 12CrNi3A鋼 ：中淬透性合金滲碳鋼 該鋼含碳量低，加入鎳、鉻合金元素，以提高鋼的淬透性和滲碳層的強(qiáng)韌性，尤其是鎳，在產(chǎn)生固溶強(qiáng)化的同時，明顯增加鋼的塑韌性。 ? 基體鋼和熱作模具鋼： 較高強(qiáng)韌性和一定耐磨性的塑料模具。 （ 2） 工藝性能 ˙ 鍛造：加熱 1100～ 1150℃ ，始鍛 1050～ 1100℃ ， 終鍛 ≥850℃ ，鍛后空冷。 國內(nèi)試制的 P4410鋼 (瑞典生產(chǎn)的 718鋼 ) 表 37 P4410的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） （ %） C Mn Si Cr Mo Ni P S ～ ～ ～ ～ ～ ～ ≤ ≤ 相變點(diǎn) : Ac1=725℃ , Ac3=810℃ , Ms=280℃ 。 ? 補(bǔ)焊 ： 修補(bǔ)，焊接質(zhì)量良好，可以進(jìn)行加工。該鋼種制作的模具 配合精密度較其它合金工具鋼高 1～ 2個數(shù)量級，表面粗造度低 1～ 2級，使用壽命普遍高 2～ 3倍，有的高十幾倍。 （ 3） 力學(xué)性能 ? 采用了 SCa復(fù)合易切削系和噴射冶金技術(shù)，硫化物的分布比較均勻 ,有高的淬透性和鏡面拋光性，模具硬度為 35~45HRC時，可順利進(jìn)行各種加工。 （ 1） 化學(xué)成分及相變點(diǎn) 5. Y55CrNiMnMoV（ SM1）鋼 （ 2）工藝性能 ①鍛造：鍛造性能良好，鍛造無特殊要求。 （低鎳無鈷，價格遠(yuǎn)低于馬氏體時效鋼 06Ni6CrMoVTiAl和 18Ni系列鋼 ） （ 1） 化學(xué)成分及相變點(diǎn) ? 25CrNi3MoAl鋼的化學(xué)成分見表 313。 ②高精密塑料模具： 淬火 → 高溫回火 → 機(jī)加工成形 → 去應(yīng)力退火 → 時效處理→ 研磨、拋光或光刻花紋 → 裝配使用 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)粗加工和半精加工 ? 去應(yīng)力退火： 650℃ 1ｈ，消除殘留內(nèi)應(yīng)力，再精加工。時效硬度為 38～ 42HRC，時效處理及滲氮處理溫度范圍相當(dāng)，且滲氮性能好，滲氮后表層硬度達(dá) 1000HV以上，而心部硬度保持在 38～ 42HRC。因這類鋼的屈服強(qiáng)度有 1400MPa， 1700MPa，2100MPa三個級別，可分別簡寫為 18Ni140級、 18Ni170級和 18Ni210級，也分別對應(yīng)國外的 18Ni250級、 18Ni300級和 18Ni350級。 (1)化學(xué)成分及相變點(diǎn) ? 低碳馬氏體時效鋼的硬化機(jī)理是在馬氏體基體中析出金屬間化合物而產(chǎn)生硬化，這首先要求低含碳量，并含有時效硬化元素，以提高鋼的時效硬度。 ? 推薦的固溶處理工藝： 固溶溫度 800～ 880℃ ，保溫 1～ 2ｈ，油冷。特別是還要求鋼的純潔度高，以防在鏡面出現(xiàn)針孔、桔皮、斑紋及銹蝕等缺陷。 ④變形率： PMS的變形率很小，收縮量＜ %，總變形率徑向?yàn)?％～ ％，軸向?yàn)?%～ %，接近馬氏體時效鋼。 PMS鋼還適于高精度型腔的冷擠壓成形。經(jīng)電子、儀表、家電、玩具、日用五金等行業(yè)推廣應(yīng)用，效果顯著。當(dāng)銅質(zhì)量分?jǐn)?shù) wCu＞ %時，鍛造易出現(xiàn)開裂；當(dāng)銅質(zhì)量分?jǐn)?shù) wCu≤% 時，其壓力加工性能有很大改善。 ? 聚三氟氯乙烯閥門蓋模具，原用 45鋼或鍍鉻處理模具，使用壽命 1000～ 4000件；用 PCR鋼，當(dāng)使用 6000件時仍與新模具一樣，未發(fā)現(xiàn)任何銹蝕或磨損，模具壽命達(dá) 10000～12023件。 ? 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。 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 。 滲碳層的含碳量為 %～ %為佳。 （ 2）淬火工藝要求： ? 型腔表面不氧化、不脫碳、不侵蝕。由于這類鋼淬透性良好，淬火時可采用油冷、空冷或硝鹽分級淬火。裝箱保護(hù)加熱要適當(dāng)延長保溫時間，否則難以達(dá)到時效效果。 塑料模具的表面處理 其它： 面對如此眾多的表面強(qiáng)化處理方式 ， 在具體選擇的時候 ， 應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇 。 表 328 部分時效硬化鋼的熱處理規(guī)范 鋼 號 固溶處理工藝 時效處理工藝 時效硬度 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 ， 常對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。 表 327 部分預(yù)硬鋼的預(yù)硬處理工藝 鋼 號 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 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 550～650 35～ 41 SM1 830～ 850 油冷 620～660 36～ 42 （ 1） 時效硬化鋼的熱處理工藝分兩步基本工序。 ? 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、開裂而報廢。 （ 3）滲碳工藝 ? 滲碳溫度一般在 900～ 920℃ ， 保溫時間為 5～ 10h，具體應(yīng)根據(jù)對滲層厚度的要求來選擇。 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 。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。 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 。 ：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。 該鋼再經(jīng)460～ 480℃ 時效處理后 ， 可獲得較好的綜合力學(xué)性能 。 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℃ 。 表 321 PMS鋼不同溫度時效后的力學(xué)性能 鋼 種 時效溫度/℃ 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