塑料模具鋼對表面光潔度要求極高,尤其是透明塑件模具需達到鏡面效果(Ra≤0.02μm),這對鋼材的純凈度和組織均勻性提出嚴苛要求。S136 鋼是典型的鏡面塑料模具鋼,其冶煉過程采用電渣重熔(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,避免拋光時產(chǎn)生劃痕。經(jīng)固溶處理(1050℃水淬)+ 時效處理(480℃)后,硬度達 HRC45-48,拋光性能優(yōu)于普通 Cr13 鋼,可通過金剛石拋光膏實現(xiàn) A 級鏡面。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%。冷鐓模具鋼抗鐓粗變形能力強,保證冷鐓模具精度。S136模具鋼量大從優(yōu)
熱處理對模具鋼性能優(yōu)化至關(guān)重要。常見熱處理工藝包括淬火、回火、退火等。淬火可大幅提高模具鋼硬度與強度,通過快速冷卻使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織,但淬火過程需控制好加熱溫度、保溫時間與冷卻速度,防止出現(xiàn)裂紋等缺陷?;鼗鹁o隨淬火之后,目的是消除淬火應(yīng)力,調(diào)整硬度與韌性的平衡,不同回火溫度可得到不同組織與性能。退火則用于改善鋼材切削加工性能,消除殘余應(yīng)力,均勻組織。例如,冷作模具鋼 Cr12MoV 經(jīng)淬火后在 500 - 550℃回火,可獲得良好的綜合力學性能,滿足模具長期使用需求。佛山S136H模具鋼按需定制高速切削模具鋼適應(yīng)高速切削加工,提高加工效率。
鍛造是改善模具鋼內(nèi)部組織、提升性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié),尤其對高碳高合金鋼(如 Cr12 鋼),合理的鍛造工藝可破碎網(wǎng)狀碳化物,避免使用時出現(xiàn)早期開裂。以 Cr12MoV 鋼為例,采用 “高溫擴散 + 多向鐓拔” 鍛造工藝:加熱至 1150-1200℃保溫 4-6 小時,使碳化物充分溶解;通過反復(fù)鐓粗(變形量≥30%)和拔長(變形量≥50%),將網(wǎng)狀碳化物等級從 3 級降至 1 級以下。鍛造后的模具鋼橫向沖擊韌性提升 40%,使用壽命延長 2-3 倍。對于大型模具鋼坯(重量≥5 噸),需采用水壓機進行徑向鍛造,確保鍛透性,避免心部出現(xiàn)疏松或偏析,這類鍛件在汽車覆蓋件模具中可承受百萬次以上的沖壓循環(huán)而不失效。
耐熱性是熱作模具鋼必備的性能,它指的是鋼材在高溫環(huán)境下保持其硬度、強度和尺寸穩(wěn)定性的能力,防止因溫度過高而發(fā)生軟化、變形等現(xiàn)象。熱作模具在工作時通常會接觸高溫金屬坯料或金屬液,工作溫度可達 300-1000℃,這就要求模具鋼具有良好的耐熱性。例如在壓鑄模具中,模具需要承受 600-800℃的鋁合金液或鋅合金液的反復(fù)沖刷和填充,每次填充都會使模具表面溫度急劇升高,隨后又快速冷卻,這種劇烈的溫度變化會導(dǎo)致模具表面產(chǎn)生熱疲勞裂紋。3Cr2W8V 鋼是常用的壓鑄模具鋼,它在 600℃時仍能保持 HRC40 以上的硬度,具有較高的熱強性和抗熱疲勞性能。某壓鑄廠使用 3Cr2W8V 鋼制造鋁合金輪轂壓鑄模,模具在生產(chǎn) 5 萬件輪轂后,表面仍無明顯熱疲勞裂紋,尺寸精度保持良好,而使用普通熱作模具鋼的模具在生產(chǎn) 2 萬件后就因熱疲勞失效,更換頻率增加。耐腐蝕模具鋼適用于潮濕或有腐蝕性介質(zhì)的模具環(huán)境。
熱作模具鋼在高溫環(huán)境下工作,承受著熱應(yīng)力、熱沖擊以及機械載荷的共同作用。H13 鋼是典型的熱作模具鋼,被廣泛應(yīng)用于熱鍛模、熱擠壓模等。在熱鍛過程中,模具需要頻繁地接觸高溫坯料,H13 鋼良好的熱強性、抗熱疲勞性能以及足夠的韌性,使其能夠穩(wěn)定地工作。例如在某大型鍛造廠,使用 H13 鋼制造的熱鍛模具,在經(jīng)過數(shù)萬次的熱鍛循環(huán)后,依然能保持良好的工作狀態(tài),有效保障了鍛造生產(chǎn)的連續(xù)性和產(chǎn)品質(zhì)量。塑料模具鋼因塑料制品的多樣性而有著的需求。P20 鋼是常用的預(yù)硬型塑料模具鋼,它在出廠時已具備一定的硬度,可直接用于加工模具型腔。其加工性能良好,能夠通過切削、磨削等工藝制造出高精度的塑料模具。在生產(chǎn)小型塑料玩具、電子產(chǎn)品外殼等塑料制品時,P20 鋼能夠滿足模具的尺寸精度和表面粗糙度要求,并且具有較好的拋光性能,使塑料制品表面光潔度高,提升了產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。模具鋼的回火穩(wěn)定性好,回火后性能變化小。深圳NAK80模具鋼批發(fā)
模具鋼經(jīng)表面涂層處理,進一步提高耐磨性和耐蝕性。S136模具鋼量大從優(yōu)
鍍硬鉻也是一種常見的模具鋼表面處理方法。鍍硬鉻可以在模具表面形成一層堅硬、光滑的鉻層,提高模具的耐磨性和抗腐蝕性。在冷作模具和熱作模具中,鍍硬鉻都有應(yīng)用。例如在冷沖模上鍍硬鉻,能夠減少沖裁過程中模具與材料之間的摩擦力,降低沖裁力,同時提高模具的耐磨性能,延長模具的使用壽命。鍍硬鉻層的厚度一般在 0.02 - 0.05mm 之間,具體厚度可根據(jù)模具的使用要求進行調(diào)整。模具鋼在機械加工過程中,切削性能是一個重要的考量因素。一些易切削模具鋼,如添加了硫、鉛等易切削元素的模具鋼,其切削性能得到了改善。這些易切削元素能夠在切削過程中形成低熔點的硫化物或鉛夾雜物,起到潤滑作用,降低切削力,提高切削速度和加工表面質(zhì)量。在制造一些形狀復(fù)雜、加工余量較大的模具時,使用易切削模具鋼能夠提高加工效率,降低加工成本。S136模具鋼量大從優(yōu)