淬硬型及非调质塑料模具钢

1.淬硬型塑料模具钢

SM-4Cr5MoSiV
SM-4Cr5MoSiV1
SM-Cr12Mo1V1

淬硬型模具钢无论热作、冷作或塑料模具钢有许多种，但作为塑料模具专门用钢且纳入行业标准的仅上述三种。这一组钢本来就是热作模具钢4Cr5MoSiV和4Cr5MoSiVl以及冷作模具钢Cr12Mo1Vl。为适应塑料模具对抛光性、蚀刻性等的特殊要求，都经过了ESR、VAR等精炼加工，使杂质含量大大降低、韧度和等向性较好。

2.非调质塑料模具钢

20世纪70年代以来，为了节约能源，降低制造成本，世界各工业先进国家相继研制、开发了一系列添加微量合金元素(如V、Ti、Nb、N等)，通过控温轧制和控温冷却，不需要调质热处理(淬火回火）即可具有调质后良好综合力学性能的机械结构钢，称为非调钢(Non-quenchedandTemperedstell)。由于在模具制造过程中毋须热处理(淬火回火），避免了因热处理可能产生的变形开裂等疵病，改善了劳动条件，减少或避免了热处理造成的污染，降低了制造成本，具有较好的社会经济效益，受到制造业的欢迎和应用，随后在模具制造中应用，同样也获得了良好的技术经济效益。我国在上世纪90年代，研制成功专门用于塑料模具的微合金非调质钢，如上海宝钢的B20、B30;清华大学的Y82钢；本溪钢厂的空冷12钢等等。上海宝钢的B系列(注册商标为毛体“红”字）非调质塑料模具钢已供应市场。本节介绍几个典型钢号。

1）B20、B20H、B25微合金非调质塑料模具

这一组钢是上海宝山钢铁股份有限公司研制、生产的微合金非调质塑料模具钢，以预硬化型供应，是铁素体珠光体类型的非调钢，被切削加工性、抛光性、焊接性、耐蚀性均比非合金塑料模具钢SM45及日本S45C-S50C好，是它们的良好替代材料。B20H是在B20基础上调整成分，使抛光性、耐蚀性、渗氮性能比B20更好。均含微合金元素Vd原材料不需要热处理(淬火回火）即已具备调质性能，所以用户(模具制造商）毋须热处理可直接加工成模具零件。具有较好的经济性，是专利产品，国外未见有同类型钢种钢号。
这一组钢主要用于要求不太高的塑料模具零件和模架等。如家电的外壳、通讯工具、电话、手机、BP机外壳、汽车或车辆门内板、仪表板等；果皮箱、塑料椅、塑料桶、盆、盒等。

1.化学成分

[根据产品样本(质量分数）(％)](见表4-124)

钢号	C	Mn	Si	Cr	V	交货状态硬度HRC
B20	0.30~0.40	≥1.20	0.20~0.60	≥0.30	≥0.05	20~23
B20H	0.30~0.40	≥1.20	0.20~0.60	≥1.00	≥0.05	24~27
B25	≤0.40	≤2.00	≤0.50	—	≤0.20	210~240HBS

2.加工性能

(见表4-125和表4-126)

表4-125 B20钢的加工性能

钢种	铣削加工	焊接	改锻
	高速钢
B20	粗铣：切削速15-30m/min，切削深度3-4mm	J507焊条，预热300-400℃，焊后300-400℃回火2-4h	按照40Cr工艺，锻后空冷至300X：后缓冷。不用热处理，仍然保持交货硬度
	精铣：切削速35-50m/min，切削深度〗-2mm

表4-126B20H钢的加工性能

钢种	铣削加工	焊接	改锻
	高速钢
B20H	粗铣：切削速15-30m/min，切削深度3-4mm	J507焊条，预热300^400^，焊后300-400℃回火2-4h	按照40Cr工艺，锻后空冷至300℃后缓冷。不用热处理，仍然保持交货硬度
	精铣：切削速35-50m/min，切削深度1-2mm

2）B30、B30H微合金非调质塑料模具钢

这一组钢是上海宝山钢铁公司_制、生产的微合金非调质塑料模具钢，是贝氏体型非调钢，以预硬化供应市场(B30硬度28-32HRC、B30H硬度33-37HRC)。组织和硬度沿模块截面分布均匀，在重新热加工后，组织和硬度基本不变，型腔加工后毋须热处理，有利于加工成形、抛光、修整、一次性完成。缩短生产周期、降低加工成本。钢有良好的加工性能和焊接性能，具有极佳的抛光性能，较好的耐蚀性和渗氮性能。B30H钢是在B30基础上进行了改进，组织和硬度比B30更均匀，性能优于1.2738DIN(W-Nr.)和718(ASSAB)。是宝钢专利产品，国外无同类型钢种钢号。

1.化学成分

[根据产品样本(质量分数）(％)](见表4-127)

表4-127化学成分

钢号	C	Si	Mn	Cr	Mo	V	Ni	Cu
B30	0.20~0.30	0.20°	≥1.50	≥0.50	≥0.20	≥0.05	≥0.05	≥0.10
B30H	0.10-0.20	0.60					≥1.0	≥0.50

2.热加工

加热温度1250℃，保温2-4h，始锻温度1200℃，终锻温度≥850℃。锻造后冷却至300℃后缓冷至室温，于500-550℃回火4-6h，回火后出炉空冷。

3.加工性能

(见表4-128和表4-129)
表4-128 B30钢的加工性能

钢种	，铣削加工		焊接	渗氮	改锻
	高速钢	硬质合金
B30	粗铣：切削速12~18m/min，切削深度3-4mm	粗铣：切削速70~90m/min，切削深度3-4mm	J107焊条，预热300-400。。，焊后300-400℃回火2-4h	575℃软氮化2h，表面硬度达650HV以上	按照P20工艺，锻后空冷至300℃后缓冷。不用热处理，仍然保持交货硬度
	精铣：切削速20~35m/min，切削深度1-2mm	精铣：切削速90~100m/min，切削深度1-2mm

表4-129 B30H与1.2738(DIN)钢性能对比

钢种	铣削加工	焊接	渗氮	改锻	对比项目	B30H	2738
	硬质合金
B30H	粗铣：切削速60-80m/min，切削深度3-4mm	J107焊条，预热400-500℃，焊后500-5500C回火2-4h	575℃软氮化2h，表面硬度达650HV以上»	按照P20工艺，锻后空冷至300℃后缓冷。不用热处理，仍然保持交货硬度	金相组织	贝氏体	回火索氏体
					硬度HRC	33~37	30~35
					沿截面硬度分布差	≤3	≤5
					可加工性能	良好	一般
					抛光性能	良好	良好
	精铣：切削速80~100m/min，切削深度1-2mm				电火花加工后变质层	少	多
					焊接性	良好	不好
					回火稳定性	稳定	不太好
					切削加工刀具磨损	较小	较大

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发表时间：2016/6/16 14:46:06

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