傳統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼,廣泛用于制造沒有特殊要求的小型塑料模具,但是模具的使用壽命低,主要原因是優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的純凈度低,材質(zhì)均勻性差,拋光效果不良。
為了提高優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的冶金質(zhì)量,國內(nèi)部分鋼廠采用了一些先進(jìn)的冶煉工藝和加工方法,如爐外精煉、真空脫氣、多向軋制和多向鍛造等技術(shù)。從而生產(chǎn)出非合金塑料模具專用鋼,目前已納入我國標(biāo)準(zhǔn)的有五個鋼號,即SM45、SM48、SN50、SM53和SM55。此外,還有非標(biāo)準(zhǔn)的微合金非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼如B20、B20H、B30等。
SM45~SM55此類鋼與優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼相比,差別在于S、P含量低,碳含量范圍縮小,鋼的純凈度好,一般用熱軋,熱鍛或正火狀態(tài)的扁鋼、厚鋼板、模塊供貨。
SM45-SM55鋼的可加工性良好,經(jīng)調(diào)質(zhì)處理可獲得較好的綜合力學(xué)性能。但淬透性差,熱處理變形開裂傾向大,不能用于制造大尺寸或形狀復(fù)雜的塑料模具零件。
SM45-SM55鋼價格便宜,市場陛好,廣泛用于中小型低檔的塑料模具零件。最終熱處理工藝一般采用調(diào)質(zhì)熱處理,但根據(jù)模具的硬度要求,也可采用中、低溫回火。SM45-SM55鋼推薦的淬回火工藝見表4—1。
微合金非調(diào)質(zhì)塑料模具鋼這類鋼是上海寶鋼的專利產(chǎn)品,碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與低碳的優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼相近,但加人了微量的合金元素cu、Ni、Mo、V等。主要鋼種有B20、B20H和B30、B30H、B30M等。其可加工性、拋光性、焊接性和耐蝕性均得到改善;還有一個最大的特點(diǎn)是,該類鋼采用非調(diào)質(zhì)硬化狀態(tài)供應(yīng),預(yù)硬化硬度分別是:B20、B20H為20-23HRC、B30、B30M為28-32HRC,B30H為33-37HRC。預(yù)硬的組織和硬度分布均勻,在模具制造過程中,無須進(jìn)行熱處理,而且都可進(jìn)行滲氮,進(jìn)一步提高模腔的表面性能。
B20、B20H主要用于要求不太高的塑料模具零件和模架等,如家電的外殼、通信工具(如手機(jī)等)外殼和汽車內(nèi)板、儀表板等。
B30、B30H、B30M具有極佳的拋光性、耐蝕性和表面滲氮性能。B30H、B30M是B30的改進(jìn)型,組織和硬度更加均勻。這類模具由于性能優(yōu)良、經(jīng)濟(jì)性好,可以用于制造高質(zhì)量大批量的塑料模具型腔。1
本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:
楊明 - 副教授 - 西南大學(xué)