【正文】 部分時(shí)效硬化型塑料模具鋼的熱處理規(guī)范可參照表 328。 保護(hù)氣氛爐 、 鹽浴爐中加熱，普通箱式電阻爐加熱應(yīng)在模腔面上涂保護(hù)劑 。 例如 12CrNi3A， 12CrNi4A鋼的工藝路線為 : 下料 → 鍛造模坯 → 正火并高溫回火 → 機(jī)械粗加工 → 高溫回火 → 精加工 → 滲碳 → 淬火 、 回火 → 研磨拋光 → 裝配 。 ? 四氟塑料微波板，原用 45鋼或表面鍍鉻模具，使用壽命僅 2～ 3次；改用 PCR鋼后，模具使用 300次，未發(fā)現(xiàn)任何銹蝕或磨損，表面光亮如鏡。 耐蝕型塑料模具用鋼 0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)鋼 屬于析出硬化不銹鋼 ，硬度為 32～ 35HRC時(shí)可進(jìn)行切削加工 。 (3)力學(xué)性能 PMS鋼經(jīng) 840～ 850℃ 加熱保溫空冷固溶處理，再經(jīng) 510℃ 及530℃ 時(shí)效處理后的力學(xué)性能，見表 321所示。 ④時(shí)效處理： 500～ 540℃ ， 4～ 8ｈ，硬度為 42～ 45HRC。 ? 18Ni馬氏體時(shí)效鋼中起時(shí)效硬化作用的合金元素是鈦、鋁、鈷，鉬。 ? 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軟化 處理 ： 800℃ 3ｈ +680℃ 5ｈ，硬度 ≤235HBS 。 3. 8Cr2MnWMoVS（ 8Cr2S）鋼 4. 5CrNiMnMoVSCa（ 5NiSCa）鋼 易切削高韌性塑料模具鋼 ? 在預(yù)硬態(tài)（ 35～ 45HRC）韌性和切削加工性良好；鏡面拋光性能好，表面粗糙度低，可達(dá) Ra ～ ，使用過程中表面粗糙度保持能力強(qiáng)；花紋蝕刻性能好，清晰，逼真；淬透性好，可作型腔復(fù)雜、質(zhì)量要求高的塑料模。 (2)生產(chǎn)工藝 堿性平爐粗煉 → 真空脫氣、鋼包噴粉精煉 → 水壓機(jī)鍛造 →粗加工 → 超聲波探傷 → 調(diào)質(zhì)熱處理 → 檢驗(yàn)出廠。 ? GD鋼： 新的淬硬型塑料模具鋼。 ? 鍛造：加熱 1230℃ ，始鍛： 1200℃ ，終鍛： 900℃ 。 （ 2）工藝性能良好 良好的 冷、熱加工性能及熱處理工藝性能 ，制造簡(jiǎn)單方便 （ 1）模具的工作條件 壓力的大小、沖擊載荷的大小、工作溫度及腐蝕情況等。 表 34 12CrNi3A鋼的化學(xué)成分 （質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（ %） C Si Mn Cr Ni P、 S 9～0.16 ～0.37 0～0.60 ～0.90 5～3.25 ≤25 ： ? 鍛造工藝 ：加熱 1200℃ ，始鍛 1150℃ ，終鍛 850℃ ? 退火工藝 ： 740～ 760℃ 4～ 6ｈ ,以 5～ 10℃ ／ｈ的速度緩冷至 600℃ ，再爐冷至室溫 硬度＜ 160HBS，適于冷擠壓成形。 ˙ 淬火及回火： 860～ 870℃ 油淬， 540～ 580℃ 回火。 表 49 8Cr2S鋼的化學(xué)成分 C Si Mn Cr Mo W V S ~ ≤ ~ ~ ~ ~ ~ ~ （ 1） 鋼的特點(diǎn) ? 淬透性好 ,熱處理變形?。?空冷淬硬直徑 φ 100mm以上，空淬硬度為 ～ 62HRC，當(dāng) 860～ 900℃ 淬火， 160～ 300℃ 回火時(shí)，軸向總變形率＜ %，徑向總變形率＜ %。 4. 5CrNiMnMoVSCa（ 5NiSCa）鋼 （ 3） 力學(xué)性能 表 310 5NiSCa鋼不同溫度淬火及回火后的力學(xué)性能 淬火/℃ 回火/℃ /Mpa σb /MPa σbc /MPa δ(%) ψ(%) Αk/ (J/cm2) HRC 880 575 625 39 650 36 900 575 47 625 49 650 37 4. 5CrNiMnMoVSCa（ 5NiSCa）鋼 （ 4）生產(chǎn)應(yīng)用 制造型 腔復(fù)雜、型腔質(zhì)量要求高的 塑料模具 注射模 壓縮模 橡膠模 印制板沖孔模 收錄機(jī)、收音機(jī)外殼、后蓋、面板、音窗；洗衣機(jī)上蓋、電視機(jī)前框鑲塊，后蓋等等注塑模，各種印刷線路板凹模，汽車密封 O型圈、油封等橡膠模。 （ 2） 力學(xué)性能 ① 硬度： 25CrNi3MoAl鋼經(jīng)不同溫度固溶及時(shí)效處理后的硬度分別見表 314及表 315。 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。 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℃ 。 （ 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℃ 。 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℃ 。 ：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。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。 （ 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。 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。 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 。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。 滲碳層的含碳量為 %～ %為佳。 ? 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。當(dāng)銅質(zhì)量分?jǐn)?shù) wCu＞ %時(shí)，鍛造易出現(xiàn)開裂；當(dāng)銅質(zhì)量分?jǐn)?shù) wCu≤% 時(shí)，其壓力加工性能有很大改善。 PMS鋼還適于高精度型腔的冷擠壓成形。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。 (1)化學(xué)成分及相變點(diǎn) ? 低碳馬氏體時(shí)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(shí)效硬化元素，以提高鋼的時(shí)效硬度。時(shí)效硬度為 38～ 42HRC，時(shí)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。 （低鎳無鈷，價(jià)格遠(yuǎn)低于馬氏體時(shí)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。 （ 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(shí)，可順利進(jìn)行各種加工。 ? 補(bǔ)焊 ： 修補(bǔ)，焊接質(zhì)量良好，可以進(jìn)行加工。 （ 2） 工藝性能 ˙ 鍛造：加熱 1100～ 1150℃ ，始鍛 1050～ 1100℃ ， 終鍛 ≥850℃ ，鍛后空冷。 （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(shí)，明顯增加鋼的塑韌性。 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 。 ? 滲碳： 930℃ (6～ 8)ｈ ,LJ鋼滲碳速度快，滲層比 20鋼深一倍。 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。 (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 8