氮化处理是模具钢常用的表面强化手段,通过在 500-580℃的氨气氛中使氮原子渗入表层,形成硬度高达 HV800-1200 的氮化层(厚度 0.1-0.5mm),提升耐磨性和抗咬合性。对于冷作模具(如 Cr12MoV 冲裁模),气体氮化后使用寿命延长 3-5 倍,且因氮化层具有低摩擦系数(0.15-0.20),可减少冲压时的粘模现象。离子氮化技术更具优势,其氮化层硬度梯度更平缓,脆性降低,适合热作模具(如 H13 压铸模),经离子氮化后,模具表面抗热疲劳性能提升 40%,有效抑制热裂纹产生。在实际应用中,氮化后的塑料模具(如 P20 钢)不仅耐磨性提高,还能减少塑件脱模阻力,使生产效率提升 15%。模具钢的热传导性好,利于模具散热,保持工作稳定性。佛山40CR模具钢采购
对于一些含有腐蚀性添加剂的塑料,或者在潮湿环境下使用的塑料模具,耐腐蚀性成为关键性能。含 Cr 量较高的塑料模具钢,如 2316 钢,具有良好的耐蚀性,能够有效抵抗塑料中酸性、碱性物质的侵蚀,延长模具使用寿命。此外,塑料模具钢还需具备良好的加工性能,包括切削加工性能、电火花加工性能等,以提高模具的制造效率和质量。例如,预硬型塑料模具钢 P20,在出厂时已进行预硬化处理,硬度适中,便于机械加工,同时其电火花加工性能也较好,能够满足复杂模具型腔的加工需求。江门S136模具钢采购低碳模具钢韧性较好,可用于对韧性要求高的模具。
抗冲击性对于一些承受冲击载荷的模具钢来说至关重要,它决定了模具在冲击条件下的抗开裂能力。像制造锻造模具、剪切模具、冷镦模具等,模具在工作时会受到瞬间的冲击力,冲击力可达数千牛甚至数万牛,如果模具钢的抗冲击性不足,容易导致模具开裂或崩块,造成生产中断和经济损失。5CrNiMo 钢是常用的抗冲击热作模具钢,它通过合理的合金元素配比(含碳 0.5%、铬 1%、镍 1.5%、钼 0.5%),经热处理后能够获得良好的韧性和强度匹配,其冲击韧性 αk 可达 30-50J/cm²,抗拉强度可达 1200MPa 以上。在实际锻造生产中,5CrNiMo 钢制造的锻造模具能够承受高温坯料的剧烈冲击,例如在锻造直径 500mm 的齿轮坯时,每次锻造的冲击力可达 5000kN,5CrNiMo 钢模具在经过 2 万次锻造后仍无裂纹,而抗冲击性较差的模具钢在相同条件下可能数千次就出现裂纹。
热作模具钢需在高温(500-800℃)下承受金属熔体的冲刷和反复加热冷却,因此必须具备优异的热强性、热疲劳抗力和抗氧化性。H13 钢是应用的热作模具钢,其化学成分设计中,铬(Cr)含量保持在 5% 左右以提高抗氧化性,钼(Mo)和钒(V)总量控制在 2%-3%,形成弥散分布的碳化物,提升高温强度。经 1050℃淬火 + 580℃回火后,其室温硬度达 HRC48-52,800℃时高温硬度仍保持在 HV300 以上,足以抵抗铝合金压铸时的高温磨损。在实际应用中,H13 模具经氮化处理后,表面硬度可达 HV800-1000,热疲劳裂纹萌生寿命延长 2 倍,特别适合汽车发动机缸体压铸模具。位错强化模具钢利用位错运动强化钢的强度。
高速钢因具有高硬度、高耐磨性与良好的热硬性,在模具制造中得到一定应用,特别是在一些对耐磨性和热稳定性要求极高的冷作模具与切削刀具类模具中。例如,在制造复杂形状的冷挤压模具、粉末冶金模具时,高速钢可凭借其在高温下仍能保持高硬度的特性,有效抵抗磨损与变形。其典型钢种如 M2、M4 等,通过合理的热处理工艺,硬度可达 HRC62 - 66,能满足模具在高负荷、高速切削等恶劣条件下的使用需求。同时,高速钢的可加工性相对较好,可通过锻造、切削加工等工艺制成所需模具形状。调质态模具钢强度和韧性良好配合,性能更优。江门GCR15模具钢批量定制
良好的切削加工性让模具钢便于加工成型,提高生产效率。佛山40CR模具钢采购
针对 PVC、POM 等腐蚀性塑料的成型需求,耐腐蚀塑料模具钢(如 2316)应运而生。其成分中铬含量达 16-18%,并添加钼(0.8-1.2%),形成钝化膜,耐蚀性优于普通 Cr13 钢,可承受 PVC 分解产生的氯化氢气体腐蚀。经镜面抛光后,2316 钢在 PVC 管件模具中使用寿命达 50 万模次,是普通 P20 钢的 3 倍,且模具表面无锈蚀斑点,确保塑件外观质量。在医用塑料模具(如注射器模具)中,2316 钢经电解抛光后,表面粗糙度 Ra≤0.02μm,符合 GMP 洁净标准,且耐蒸汽消毒性能优异,可承受 134℃高压蒸汽反复消毒而不生锈。佛山40CR模具钢采购