毕业设计塑料模具常用材料的特性bfmc.docx

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1、江西工业工程职业技术学院论文（设计）西安机电电信息学学院毕 业 论 文 题 目塑塑料成型型模具材材料的特特性姓 名：指导教师师：院 系：机 电电 工 程 系系专 业：模具设设计与数数控技术术级 别：08级 西安机电电信息学学院任 务 书学 生 姓 名名王晓军指导教师师(签名名)冯国亮班 级08大专专模具四四班系 主 任(签签名)论文题目目塑料成型型模具材材料的特特性开 题 日 期期开始进行行日期计划完成成日期计划答辩辩日期20100.07.1020100.07.1520100.09.05毕业论文文的基本本要求 :论文文要求统统一使用用Miccrossoftt WWordd软件进进行文字字处理统

2、统一采用用A4页页面,论论文正文文为小四四号宋体体正文字字间距为为标准,行间距距为单倍倍行距,页码在在下边线线下居中中放置,正文以以后的页页码用阿阿拉伯数数字编排排论文应包包括的内内容 ：封面 、任务务书 、摘摘要、 关键词词、 目目录页。主主体部分分包括：引言、 正文、结结论、致致谢、参参考文献献、附录录等进度计划划 :前前期做好好材料准准备工作作以及格格式上的的确定,中期做做好论文文正文的的编辑和和整理,后期做做好细节节的检查查达到规规范.要求学生生呈缴论论文日期期20088.6.1填表日期期20088.1.155摘 要模具材料料应用日日趋广泛泛，特别别在汽车车、电子子、机械械、建材材和塑

3、料料等行业业。本书书主要以以讲叙塑塑料模具具材料的的性能为为主，塑塑料在日日常生活活中必不不可少的的产品，如如何将产产品做好好就必须须对从模模具材料料有充分分的认识识。而对材料料的特性性显的特特别重要要，能帮帮助设计计师提供供最佳的的方案以以提倡节节约合理理利用资资源。关键词：模具钢钢 处理理工艺 工艺路路线 前 言本书是根根据模具具材料及及表面处处理课程程教学大大纲编写写的，在在模具的的设计制制造中能能否合理理选用模模具材料料是模具具制造的的关键问问题，模模具材料料是模具具制造业业的物质质基础和和技术基基础，其其中模具具钢是传传统的模模具材料料，其品品种、规规格、质质量、对对模具的的性能、使

4、使用寿命命和模具具制造周周期起着着决定性性作用。所所以要想想从众多多钢种中中选出合合理的钢钢材就必必须对钢钢材的 性能有有充分的的认识。 此次的的论文题题目正好好让本人人有机会会向大家家介招塑塑料成型型模具材材料的性性能。其其中会有有许多新新材料、新新工艺、新新技术的的应用，作作者查阅阅了很多多资料作作了合理理的编制制，于是是有了此此篇论文文。 这篇篇论文主主要以介介招塑料料成型模模具材料料的规格格和所涉涉及的一一些加工工工艺，鉴鉴于初次次发表此此篇文章章多少会会存在诸诸多问题题和疑点点还望同同学老师师指导批批评。谢谢！目 录第1章 塑料料模具常常用材料料的特性性1.1模模具材料料的分类类1.

5、1.1 渗碳型型塑料模模具用钢钢1.1.2 淬淬硬型塑塑料模具具用钢1.1.3预硬硬型塑料料模具用用钢1.1.4时效效硬化型型塑料模模具用钢钢1.1.5耐蚀蚀塑料模模具钢1.1.6其它它塑料模模具材料料第2章 塑料模模具零件件的热处处理工艺艺2.1 塑料模模具的制制造工艺艺路线 2.2 塑料模模具的热热处理特特点2.2.1渗碳碳钢塑料料模的热热处理特特点 2.2.2淬硬硬钢塑料料模的热热处理2.2.3预硬硬钢塑料料模的热热处理2.2.4时效效硬化钢钢塑料模模的热处处理2.3 塑料模模的表面面处理3.结论论4.致谢谢5.参考考文献第1章 塑料料模具常常用材料料的特性性1.1模模具材料料的分类类随

6、着塑料料产量的的提高和和应用领领域的扩扩大，对对塑料模模具提出出了越来来越高的的要求，促促进了塑塑料模具具的不断断发展。目目前塑料料模具正正朝着高高效率、高高精度、高高寿命方方向发展展，推动动了塑料料模具材材料迅速速发展。我国目前前用于塑塑料模具具的钢种种，可按按钢材特特性和使使用时的的热处理理状态分分类，见见表1.1表1.11塑料模模具用钢钢分类类别钢种渗碳型20,220Crr,200Mn,12CCrNii3A,20CCrNiiMo,DT11,DTT2,00Cr44NiMMoV预硬型3Cr22Mo,Y200CrNNi3AAlMnnMo(SM22),55NiSSCa,Y555CrNNiMnnM

7、oVV(SMM1),4Crr5MooSiVVS,88Cr22MnWMooVS(8CrrMn)调质型45,550,555,440Crr,400Mn,50MMn,SS48CC,4CCr5MMoSiiV,338CrrMoAAlA耐蚀型3Cr113,22Cr113,CCr166Ni44Cu33Nb(PCRR),11Cr118Nii9,33Cr117Moo,0CCr177Ni44Cu44Nb(74PPH)淬硬型T7A,T8AA,T110A,5CrrNiMMo,99SiCCr,99CrWWMn,GCrr15,3Crr2W88V,CCr122MoVV,455Cr22NiMMoVSSi,66CrNNiSiiM

8、nMMoV(GD)时效硬化化型18Nii1400级,188Ni1170级级,188Ni2210级级,100Ni33MnCCuAll(PMMS),18NNi9CCo,006Nii16MMoVTTiAll,255CrNNi3MMoAll对于我国国传统常常用的塑塑料模具具钢，已已有很多多书藉资资料作过过详细的的论述，本本节主要要介绍我我国近年年研制和和从国外外引进并并已在生生产中推推广使用用的塑料料模具钢钢。一、渗碳碳型塑料料模具用用钢渗碳型塑塑料模具具用钢主主要用于于冷挤压压成形的的塑料模模。为了了便于冷冷挤压成成形，这这类钢在在退火态须有有高的塑塑性和低低的变形形抗力，因因此，对对这类钢钢要求有

9、有低的或或超低的的含碳量量，为了了提高模模具的耐耐磨性，这这类钢在在冷挤压压成形后后一般都都进行渗渗碳和淬淬回火处处理，表表面硬度度可达55862HHRC。此类钢国国外有专专用钢种种，如瑞瑞典的884166、美国国的P22和P4等。国国内常采采用工业业纯铁（如如DT11和DT22）、200、20CCr、12CCrNii3A和和12CCr2NNi4AA钢，以以及国内内最新研研制的冷冷成形专专用钢1.1.1 渗碳型型塑料模模具用钢钢（一）00Cr44NiMMoV（LJ）钢钢1. 化化学成分分：表11.2是是LJ钢的的化学成成分。表1.22 LJJ钢的化化学成分分（质量量分数）（%）成份CMnSiC

10、rNiMoV质量分数数0.0080.330.223.64.220.30.770.20.660.0880.115该钢含碳碳量很低低，因而而塑性优优异、变变形抗力力低。钢钢中主加加元素为为铬，辅辅加元素素为镍、钼钼、钒等等，合金金元素的的主要作作用是提提高淬透透性和渗渗碳能力力，增加加渗碳层层的硬度度和耐磨磨性以及及心部的的强韧性性。2.工艺艺性能：LJ钢具具有良好好的锻造造性能和和热处理理工艺性性。锻造工艺艺：加热热温度112300，始锻锻温度112000，终锻锻温度9900。退火工艺艺：加热热8800，保温温2，随随炉缓冷冷至（冷冷速约440h）6500后出炉炉空冷，退退火硬度度1000105

11、5HBSS，可顺顺利地进进行冷挤挤压成形形。固体渗碳碳工艺：加热9930（68），渗渗后在88508700油淬，再再进行220022002的低低温回火火，热处处理后表表面硬度度5860HHRC，心心部硬度度为27729HHRC，热热处理变变形微小小。LJJ钢渗碳碳速度快快，渗层层深度比比20钢深深一倍。3.实际际应用：LJ钢冷冷成形性性与工业业纯铁相相近，用用冷挤压压法成形形的模具具型腔轮轮廓清晰晰、光洁洁、精度度高。LLJ钢主主要用来来替代110、20钢及及工业纯纯铁等冷冷挤压成成形的精精密塑料料模。由由于渗碳碳淬硬层层较深，基基体硬度度高，不不会出现现型腔表表面塌陷陷和内壁壁咬伤现现象，使

12、使用效果果良好。（二）112CrrNi33A钢1.化学学成分：12CCrNii3A钢钢是传统统的中淬淬透性合合金渗碳碳钢，其其成分见见表3-4。该该钢含碳碳量较低低，加入入镍、铬铬合金元元素，以以提高钢钢的淬透透性和渗渗碳层的的强韧性性，尤其其是镍，在在产生固固溶强化化的同时时，明显显增加钢钢的塑韧韧性。与与其它冷冷成形塑塑料模具具钢相比比，该钢钢的冷成成形性属属于中等等。表1.33 122CrNNi3AA钢的化化学成分分（质量量分数）（%）成份CMnSiCrNiP.S质量分数数0.0990.1160.3000.6600.1770.3370.6000.9902.7553.2250.00252.

13、工艺艺性能：锻造加加热温度度为12200，始锻锻温度111500，终锻锻温度大大于8550，锻后后缓冷，锻锻后必须须软化退退火。退火工艺艺：74407600加热，保保温46后以以510的的速度缓缓冷至6600，再炉炉冷至室室温，退退火后的的硬度1600HBSS，适于于冷挤压压成形。正火工艺艺：87709000加热并并保温334后空空冷，正正火后硬硬度2299HBSS，切削削加工性性良好。12CrrNi33A钢采采用气体体渗碳工工艺时，加加热温度度为90009200保温67，可可获得00.91.00的的渗碳层层，渗碳碳后预冷冷至80008500直接油油淬或空空冷，淬淬火后表表层硬度度可达5566

14、2HHRC，心心部硬度度为25503800HBSS，变形形微小。3. 实实际应用用： 112CrrNi33A钢主主要用于于冷挤压压成形的的形状复复杂的浅浅型腔塑塑料模具具。也可可用来制制造大、中中型切削削加工成成形的塑塑料模具具，为了了改善切切削加工工性，模模坯须经经正火处处理，1.1.2 淬硬型型塑料模模具用钢钢（一）常常用钢种种及热处处理常用的淬淬硬型塑塑料模具具钢有：碳素工工具钢（如如T7AA、T8AA）、低低合金冷冷作模具具钢（如如9SiiCr、9Mnn2V、CrWWMn、GCrr15、7CrrSiMMnMooV钢）、CCr122型钢（如如Cr112MooV钢）、高高速钢（如如W6MM

15、o5CCr4VV2钢）、基基体钢和和某些热热作模具具钢等。这这些钢的的最终热热处理一一般是淬淬火和低低温回火火（少数数采用中中温回火火或高温温回火），热热处理后后的硬度度通常在在4550HHRC以以上。（二）实实际应用用碳素工具具钢仅适适于制造造尺寸不不大，受受力较小小，形状状简单以以及变形形要求不不高的塑塑料模；低合金金冷作模模具钢主主要用于于制造尺尺寸较大大、形状状较复杂杂和精度度较高的的塑料模模；Crr12型型钢适于于制造要要求高耐耐磨性的的大型、复复杂和精精密的塑塑料模；W6MMo5CCr4VV2钢适适于制造造要求强强度高和和耐磨性性好的塑塑料模；热作模模具钢适适合于制制造有较较高强韧

16、韧性和一一定耐磨磨性的塑塑料模。另外，GGD钢也也是近年年新推广广使用的的一种淬淬硬型塑塑料模具具钢。由由于该钢钢强韧性性高、淬淬透性和和耐磨性性好，淬淬火变形形小，价价格低，用用此钢取取代Crr12MMoV钢钢或基体体钢制造造大型、高高耐磨、高高精度塑塑料模，不不仅降低低了成本本，而且且提高了了模具的的使用寿寿命。1.1.3 预预硬型塑塑料模具具用钢所谓预硬硬钢就是是供应时时已预先先进行了了热处理理，并使使之达到到模具使使用态硬硬度。这这类钢的的特点是是在硬度度3040HHRC的的状态下下可以直直接进行行成形车车削、钻钻孔、铣铣削、雕雕刻、精精锉等项项加工，精精加工后后可直接接交付使使用，这

17、这就完全全避免了了热处理理变形的的影响，从从而保证证了模具具的制造造精度。我国近年年研制的的预硬化化型塑料料模具钢钢，大多多数是以以中碳钢钢为基础础，加入入适量的的铬、锰锰、镍、钼钼、钒等等合金元元素制成成。为了了解决在在较高硬硬度下切切削加工工难度大大的问题题，通过过向钢中中加入硫硫、钙、铅铅、硒等等元素，以以改善切切削加工工性能，从从而制得得易切削削预硬化化钢。有有些预硬硬化钢可可以在模模具加工工成形后后进行渗渗氮处理理，在不不降低基基体使用用硬度的的前提下下使模具具的表面面硬度和和耐磨性性显著提提高。下下面介绍绍几种典典型预硬硬化塑料料模具钢钢。（一）33Cr22Mo（P200）塑料料模

18、具钢钢3Cr22Mo钢钢是引进进的美国国塑料模模具钢常常用钢号号，也是是GB11299985合合金工具具钢技术术条件中中正式纳纳标的唯唯一一种种塑料模模具钢。1.化学学成分及及相变点点化学成分分见表11.4所所示。表1.44 3CCr2MMo钢的的化学成成分（质质量分数数）（%）成份CMnSiCrMoP.S质量分数数0.2880.4400.6001.0000.2000.8801.4002.0000.3000.5550.0030相变点为为c117700、Ac338255、Ar116400、Ar337600、s3300、f1120。2.工艺艺性能（1）锻锻造：加加热温度度1100011550，始锻

19、锻温度11050011000，终锻锻温度8500，锻后后空冷。（2）退退火：加加热温度度8500，保温温24h，等等温温度度7200，保温温46h，炉炉冷至5500，出炉炉空冷。（3）淬淬火及回回火：淬淬火加热热温度88608700，油淬淬，54405800回火。预预硬态硬硬度为33035HHRC。（4）化化学热处处理：PP20钢钢具有较较好的淬淬透性及及一定的的韧性，可可以进行行渗碳，渗渗碳淬火火后表面面硬度可可达655HRCC，具有有较高的的热硬度度及耐磨磨性。3.力学学性能850淬火，5550回火的的P200钢室温温力学性性能见表表3-66所示。表1.55 P220钢室室温力学学性硬度H

20、RRC骲/Mppa_0.22/MPPa_5(%)_(%)醟/(JJ/cmm2)301250011400145811.554.实际际应用P20钢钢适宜制制造电视视机、大大型收录录机的外外壳及洗洗衣机面面板盖等等大型塑塑料模具具，其切切削加工工性能及及抛光性性能均显显著优于于45钢，在在相同抛抛光条件件下，表表面粗糙糙度比445钢低低13级。如制造的的“飞跃”牌14吋黑黑白电视视机外壳壳塑料模模具，已已成型224万模模次，模模具仍完完好无损。还制制造过118吋彩彩色电视视机外壳壳塑料模模具，大大型收录录机模具具，电唱唱机盘罩罩模具，以以及洗衣机面板板盖模具具等。（二）33Cr22NiMMo（P44

21、410）塑塑料模具具钢1.化学学成分及及相变点点3Cr22NiMMo钢是是3Crr2Moo钢的改改进型，是是在3CCr2MMo钢中中添加了了质量分分数为00.8%1.22%的镍镍，其化化学成分分见表33-7所所示。国国内试制制的P444100钢实际际成分，与与瑞典生生产的PP20钢钢改进型型7188钢一致致。表1.66 P444100的化学学成分（质质量分数数）（%）成份CMnSiCrNiMoPS质量分数数0.2880.4400.6001.0000.2000.8801.4002.0000.8001.2200.3000.5550.00200.0015相变点AAc17725、Ac338100、Ms

22、2280。2.生产产工艺碱性平炉炉粗炼真空脱脱气、钢钢包喷粉粉精炼水压机机锻造粗加工工超声波波探伤调质热热处理检验出出厂。经经此工艺艺生产出出的钢材材达到较较高的洁洁净度，组组织细密密，镜面面抛光性性能好，表表面粗糙糙度可达达Ra00.0550.0025靘靘。3.性能能特点经8600淬火，6650回火后后，室温温及高温温力学性性能见表表3-88所示。表1.77 P444100钢的力力学性能能试验温度度/骲/MPPa髎/MPPa_(%)_(%)醟/(JJ/cmm2)HRC室温1120010200166196352001006688213.665640088281114.0067P44110钢在在

23、硬度值值为32236HHRC范范围内，具具有良好好的车、铣铣、磨等等加工性性能。P44110钢也也可采用用火焰局局部加热热淬火，加加热温度度80008255，在空空气中或或用压缩缩空气冷冷却，局局部表面面硬度可可达56662HHRC，可可延长模模具使用用寿命。也也可对模模具进行行表面镀镀铬，表表面硬度度可由33704200HV提提高到110000HV，显显著提高高模具的的耐磨性性和耐蚀蚀性。P44110钢制制造的模模具，局局部损坏坏后也可可用补焊焊法修补补，焊接接质量良良好，可可以进行行加工。4.应用用P44110钢在在预硬态态（30036HHRC）使使用，防防止了热热处理变变形，适适于制造造

24、大型、复复杂、精精密塑料料模具。该该钢也可可采用渗渗氮、渗渗硼等化化学热处处理，处处理后可可获得更更高表面面硬度，适适于制作作高精密密的塑料料模具。（三）88Cr22MnWWMoVVS（8Crr2S）钢钢8Cr22MnWWMoVVS属易易切削精精密塑料料成形模模具钢，是是为适应应精密塑塑料模和和薄板无无间隙精精密冲裁裁模之急急需而设设计的，其其成分设设计采用用了高碳碳多元少少量合金金化原则则，以硫硫作为易易切削元元素。88Cr22S钢的的化学成成分及性性能在第第一章第第二节已已经介绍绍过，这这里就使使用方面面再进一一步介绍绍。1.钢的的特点（1）热热处理工工艺简便便，淬透透性好：空冷淬淬硬直径

25、径_1000mmm以上，空空淬硬度度为611.562HHRC，热热处理变变形小。当当86009000淬火，11603000回火时时，轴向向总变形形率00.099%，径径向总变变形率0.115%。（2）切切削性能能好：退退火硬度度为20072399HBSS，切削削加工时时，可比比一般工工具钢缩缩短加工工工时11/3以以上。硬硬态40045HHRC时时，用高高速钢或或硬质合合金刀具具进行车车、铣、刨刨、镗、钻钻等加工工，相当当于碳钢钢调质态态，硬度度为300HRCC左右的的切削性性能，远远优于CCr122MoVV钢退火火态硬度度为2440HBBS时的的切削性性能。（3）镜镜面研磨磨抛光性性好：采采

26、用相同同的研磨磨加工，其其表面粗粗糙度比比一般合合金工具具钢低112级，最最低表面面粗糙度度为Raa 0.1靘。（4）表表面处理理性能好好：渗氮氮性能良良好，一一般渗氮氮层深达达0.220.33mm，渗渗硼附着着力强。2.应用用8Cr22S作为为预硬钢钢适宜于于制作各各种类型型的塑料料模、胶胶木模、陶陶土瓷料料模以及及印制板板的冲孔孔模。该该钢种制制作的模模具配合合精密度度较其它它合金工工具钢高高12个数量量级，表表面粗造造度低112级，使使用寿命命普遍高高23倍，有有的高十十几倍。（四）55CrNNiMnnMoVVSCaa（5NiiSCaa）钢5NiSSCa属属易切削削高韧性性塑料模模具钢，

27、在在预硬态态（35545HHRC）韧韧性和切切削加工工性良好好；镜面面抛光性性能好，表表面粗糙糙度低，可可达Raa 0.20.11靘，使使用过程程中表面面粗糙度度保持能能力强；花纹蚀蚀刻性能能好，清清晰，逼逼真；淬淬透性好好，可作作型腔复复杂、质质量要求求高的塑塑料模。该该钢在高高硬度下下（500HRCC以上），热热处理变变形小，韧韧性好，并并具有较较好的阻阻止裂纹纹扩展的的能力。1.化学学成分及及相变点点5NiSSCa钢钢采用中中碳加镍镍，其主主要化学学成分见见表1.8。表1.88 5NNiSCCa钢的的化学成成分（质质量分数数）（%）成份CMnSiCrNiMovSCa质量分数数0.5771

28、.1992.2660.8991.0330.5220.2660.02280.00036加热时相相变点66957355，冷却却时相变变点37783055，Ms2220。2.工艺艺性能（1）锻锻造：加加热温度度11000，始锻锻温度11070011000，终锻锻温度8850，锻后后砂冷。（2）球球化退火火：加热热温度7770，保温温3h，等等温温度度6600，保温温7h，炉炉冷到5550出炉空空冷。退退火硬度度2411HBSS，加工工性能良良好。（3）淬淬火：淬淬火温度度88009000，小件件取下限限，大件件取上限限，油冷冷或2660硝盐分分级淬火火。3.力学学性能5NiSSCa钢钢经8880和9

29、000淬火后后的力学学性能，见见表1.9所列列。表1.99 5NNiSCCa钢不不同温度度淬火及及回火后后的力学学性能淬火/回火/_0.22/Mppa骲/MPPa骲c/MMPa_(%)_(%)醟/(JJ/cmm2)HRC88057512400.712744.012711.18.842.1146.1145.5562512400.712744.012711.18.842.1146.11394665010088.410455.710111.49.045.3356.88364790057513644.214300.814422.67.939.6642.114762512522.412911.61355

30、5.38.341.774941.554565010611.310844.911100.310.5547.0066.663745.554.生产产应用5NiSSCa钢钢可用作作型腔复复杂、型型腔质量量要求高高的注射射模、压压缩模、橡橡胶模，印印制板冲冲孔模等等效果显显著。（五）YY55CCrNiiMnMMoV（SM11）SM1属属易切削削调质型型预硬化化塑料模模具钢，预预硬态交交货，预预硬硬度度为35540HHRC。易易切削效效果明显显、性能能稳定、综综合性能能明显优优于455钢，还还具有耐耐蚀性较较好和可可渗氮等等优点。1.化学学成分及及相变点点Y55CCrNiiMnMMoV钢钢的化学学成分，见

31、见表1.10。表1.110 SSM1钢钢化学成成分（质质量分数数） (%) 成份CMnSiCrNiMovSp质量分数数0.5000.6600.8001.2200.4400.8001.2201.0001.5500.2000.5500.1000.3300.08800.11500.0030相变点 Ac117122、Ac337722、s2290。2.工艺艺性能（1）锻锻造：锻锻造性能能良好，锻锻造无特特殊要求求。（2）软软化处理理：8000加热、保保温3，6880等温加加热5，硬硬度2355HBSS。（3）淬淬火、回回火：88008600加热油油淬，66006500回火。3.力学学性能经上述处处理后，

32、SM1的力学性能见表1.11所示。表1.111 SSM1钢钢的力学学性能硬度HRRC骲/Mppa_0.22/MPPa_5(%)_(%)醟/(JJ/cmm2)35117669801545444.实际际应用Y55CCrNiiMnMMoV钢钢生产工工艺简便便易行，性性能优越越稳定，使使用寿命命长。经经电子、仪仪表、家家电、玩玩具、日日用五金金等行业业推广应应用，效效果显著著。1.1.4 时时效硬化化型塑料料模具用用钢此类钢的的共同特特点是含含碳量低低、合金金度较高高，经高高温淬火火（固溶溶处理）后后，钢处处于软化化状态，组组织为单单一的过过饱和固固溶体。但但是将此此固溶体体进行时时效处理理，即加加热

33、到某某一较低低温度并并保温一一段时间间后，固固溶体中中就会析析出细小小弥散的的金属化化合物，从从而造成成钢的强强化和硬硬化。并并且，这这一强化化过程引引起的尺尺寸、形形状变化化极小。因因此，采采用此类类钢制造造塑料模模具时，可可在固溶溶处理后后进行模模具的机机械成形形加工，然然后通过过时效处处理，使使模具获获得使用用状态的的强度和和硬度，这这就有效效地保证证了模具具最终尺尺寸和形形状的精精度。此外，此此类钢往往往采用用真空冶冶炼或电电渣重熔熔，钢的的纯净度度高，所所以镜面面抛光性性能和光光蚀性能能良好。这这一类钢钢还可以以通过镀镀铬、渗渗氮、离离子束增增强沉积积等表面面处理方方法来提提高耐磨磨

34、性和耐耐蚀性。下下面介绍绍几种时时效硬化化型塑料料模具用用钢。（一）225CrrNi33MoAAl钢25CrrNi33MoAAl属低低镍无钴钴时效硬硬化钢，这这是参考考了国外外同类钢钢的成分分，并根根据我国国冶炼工工业的特特点及使使用厂对对性能的的要求加加以改进进而研制制的一种种新型时时效硬化化钢，为为我国时时效硬化化型精密密塑料模模具专用用钢种填填补了空空白。1.化学学成分及及相变点点25CrrNi33MoAAl钢的的化学成成分见表表1.112。表1.112 225CrrNi33MoAAl钢的的化学成成分（质质量分数数）（%）成份CMnSiCrNiMoP.SAI质量分数数0.20.330.5

35、0.880.20.551.21.883.04.000.20.440.0031.01.66相变点AAc17740、Ac337800、s2290。2.力学学性能（1）硬硬度：225CrrNi33MoAAl钢经经不同温温度固溶溶及时效效处理后后的硬度度分别见见表1.13及及表1.14。表1.113 225CrrNi33MoAAl钢经经不同温温度固溶溶处理后后的硬度度加热温度度/（保温温30mmin）83092096010000硬度HRRC5048.5546.4445.66表1.114 225CrrNi33MoAAl钢时时效处理理后的硬硬度时效温度度/500520540硬度HRRC35.5538394

36、4139442（2）室室温力学学性能：25CCrNii3MooAl钢钢经8880固溶，6680回火，5540时效处处理8后的的力学性性能见表表1.115。表1.115 225CrrNi33MoAAl钢的的室温力力学性能能HRC骲/Mppa髎/MPPa_(%)_(%)醟/(J/ccm2)394421260013550117001200013116.885555945552醟值为为夏比UU形试样样冲击韧韧度值。3.热处处理工艺艺（1）用用作一般般精密塑塑料模具具：淬火火加热温温度8880，空冷冷或水冷冷淬火，淬淬火硬度度4850HHRC，再再经6880，46高温温回火，空空冷或水水冷，回回火硬度度

37、2223HHRC，经经机加工工成形。再再经时效效处理，时时效温度度52005400，保温温68，空空冷，时时效硬度度3942HHRC。再再经研磨磨、抛光光或光刻刻花纹后后装配使使用。时时效变形形率大约约为-00.0339。（2）用用于高精精密塑料料模具：淬火加加热温度度8800，再经经680高温回回火，其其余工艺艺同上。但但在高温温回火后后对模具具进行粗粗加工和和半精加加工，再再经6550保温1，消消除加工工后的残残留内应应力，然然后再进进行精加加工。此此后的时时效、研研磨、抛抛光等工工艺仍同同上。经经此处理理后时效效变形率率仅为-0.001%-0.02%。（3）用用于对冲冲击韧度度要求不不高

38、的塑塑料模具具：对退退火的锻锻坯直接接经粗加加工、精精加工，进进行52205400、68的时时效处理理，再经经研磨、抛抛光及装装配使用用。经此此处理后后，模具具硬度44043HHRC，时时效变形形率0.005%。（4）用用作冷挤挤型腔工工艺的塑塑料模具具：模具具锻坯经经软化处处理后，即即对模具具挤压面面进行加加工、研研磨、抛抛光。然然后对冷冷挤压模模具型腔腔和模具具外形进进行修整整，最后后对模具具进行真真空时效效处理或或表面渗渗氮处理理后再装装配使用用。4.特点点及应用用综上所述述，255CrNNi3MMoAll钢有如如下特点点：（1）钢钢中含镍镍量低，价价格远低低于马氏氏体时效效钢，也也低于

39、超超低碳中中合金时时效钢。（2）调调质硬度度为23302500HBSS，常规规切削加加工和电电加工性性能良好好。时效效硬度为为3842HHRC，时时效处理理及渗氮氮处理温温度范围围相当，且且渗氮性性能好，渗渗氮后表表层硬度度达10000HHV以上上，而心心部硬度度保持在在3842HHRC。（3）镜镜面研磨磨性好，表表面粗糙糙度可在在Ra 0.220.0025靘靘，表面面光刻浸浸蚀性好好，光刻刻花纹清清晰均匀匀。（4）焊焊接修补补性好，焊焊缝处可可加工，时时效后焊焊缝硬度度和基体体硬度相相近。25CrrNi33MoAAl钢可可用以制制作普通通及高精精密塑料料模具，经经十多家家工厂试试用，技技术经

40、济济效益显显著。(二)118Nii类钢这类钢属属于低碳碳马氏体体时效钢钢，其成成分和力力学性能能见表11.166。表1.116 118Nii类钢的的化学成成分和力力学性能能18Nii钢级别别化学成分分（w，）NNi Coo Mo TTi All热处理工工艺髎/MPPa骲/MPPa_(%)_(%)硬度HRRC140级级17.5518.5 889 33.03.55100固溶处处理1hh空冷140001555013500145500.1550.2250.0550.11546448170级级17119 77.08.55 4.65.22经4800100时效3hh175001955017000190000

41、.30.550.0550.11550552210级级18119 88.09.55 4.65.22空冷205002100021000215500.5550.8800.0550.11553555马氏体时时效钢碳碳质量分分数极低低（约00.033%），目目的是改改善钢的的韧性。因因这类钢钢的屈服服强度有有14000MPPa，17000MPPa，21000MPPa三个个级别，可可分别简简写为118Nii1400级、188Ni1170级级和188Ni2210级级，也分分别对应应国外的的18NNi2550级、188Ni3300级级和188Ni3350级级。18Nii马氏体体时效钢钢中起时时效硬化化作用的的

42、合金元元素是钛钛、铝、钴钴，钼。18Ni中加入大量的镍，主要作用是保证固溶体淬火后能获得单一的马氏体，其次Ni与Mo作用形成时效强化相Ni3Mo，镍的质量分数在10%以上，还能提高马氏体时效钢的断裂韧度。18Nii类钢主主要用在在精密锻锻模及制制造高精精度、超超镜面、型型腔复杂杂、大截截面、大大批量生生产的塑塑料模具具。但因因Ni、Co等贵贵重金属属元素含含量高，价价格昂贵贵，尚难难以广泛泛应用。（三）006Nii6CrrMoVVTiAAl（06NNi）钢钢06Nii6CrrMoVVTiAAl钢属属低镍马马氏体时时效钢。该该钢突出出优点是是热处理理变形小小，抛光光性能好好，固溶溶硬度低低，切削

43、削加工性性能好，具具有良好好的综合合力学性性能以及及渗氮、焊焊接性能能。因为为合金含含量低，其其价格比比18NNi型马马氏体时时效钢低低得多。1.化学学成分及及相变点点低碳马氏氏体时效效钢的硬硬化机理理是在马马氏体基基体中析析出金属属间化合合物而产产生硬化化，这首首先要求求低含碳碳量，并并含有时时效硬化化元素，以以提高钢钢的时效效硬度。06钢化学成分见表1.17所示。表1.17 06NNi6CCrMooVTiiAl钢钢的化学学成分（质质量分数数）（%）CNiCrMoTiAlVMnSiP、S0.0665.56.551.31.660.91.220.91.330.60.990.0880.1160.5

44、50.660.003相变点AAc17705、Ac338366、Ar114255、Ar335255、Ms5512、Mf3395。2.热加加工工艺艺（1）锻锻造：加加热温度度1100011550，终锻锻温度8500，锻后后空冷。（2）软软化退火火：可采采用6880高温回回火处理理达到软软化目的的。（3）固固溶处理理：固溶溶是时效效硬化钢钢必要的的工序，通通过固溶溶既可达达到软化化目的，又又可以保保证钢材材在最终终时效时时具有硬硬化效应应。固溶溶处理可可以利用用锻轧后后快速冷冷却实现现，也可可以把钢钢材加热热到固溶溶温度之之后油冷冷或空冷冷实现。固溶处理理后，采采用的冷冷却方式式不同，对对固溶及及时