以聚氯乙烯、 聚苯乙烯和 ABS 加抗燃树脂等化学性腐蚀塑料为原料, 生产塑料制品时,成型过程中会分解出腐蚀性气体, 将对模具产生腐蚀作用, 为此要求模具材料必须具有相应的耐蚀性。 塑料模具获取耐蚀性的最佳方式是采用耐蚀型塑料模具钢制造, 目前已经得以推广。 耐蚀型塑料模具钢如同其他类型的塑料模具钢一样, 需要有一定的硬度、 强度和耐磨性等使用性能。 常用的钢种有 95Cr18、 90Cr18MoV、 85Cr17、 102Cr17Mo 等高碳高铬型耐蚀钢, 14Cr17Ni2 马氏体时效不锈耐酸钢和 05Cr16Ni4Cu3Nb 析出硬化不锈钢等。95Cr18、 90Cr18MoV 和 102Cr17Mo 等牌号属于高碳高铬耐蚀型塑料模具钢。

为了保持钢的耐蚀性, 其马氏体组织中必须含有 11% ~ 12%的铬 (质量分数), 为了保持钢的高硬度和高耐磨性, 钢中必须有较高的碳含量, 其化学成分见表 1。钢中含有的 16% ~ 19%的铬(质量分数), 保证了马氏体中的铬含量。
高碳高铬耐蚀型塑料模具钢的热处理, 大体分为预备热处理和最终热处理两部分。 常用的预备热处理为球化退火, 目的是降低模具钢锻造后的硬度, 改善其切削加工性能, 并为淬火做好组织准备。 退火组织为粒状珠光体和均匀分布的粒状碳化物, 退火后的硬度为 197 ~255HBW, 一般的最终热处理工艺为淬火加低温回火。淬火温度应控制在 1050 ~ 1100℃ 为佳。 随着淬火温度的提高, 二次碳化物的溶解量增加, 奥氏体中的碳和铬含量增高, 淬火硬度可高达 62~63HRC。
高碳高铬型耐蚀钢具有较好的淬透性, 淬火冷却一般采用油冷, 也可用空冷或在 100 ~150℃的热油中冷却。 用后两种方法冷却, 可有效地防止模具的变形和开裂, 但它只适用于薄壁模具的淬火冷却。 对于大型或形状较复杂的模具, 为减少模具的变形和开裂, 可以进行分级淬火或等温淬火。
高碳高铬型耐蚀钢的正火组织为隐晶马氏体、 残留奥氏体和细粒状的碳化物。 在淬火后的钢中, 残留奥氏体含量较高。
为了提高淬火或淬火加冷处理后模具组织的稳定性, 消除内应力, 提高其综合力学性能, 必须进行回火。 高碳高铬型耐蚀钢经 150 ~ 400℃ 回火后, 马氏体中的铬含量几乎不变,在沸水、 蒸汽、 湿空气、 干燥空气和冷态的有机酸中, 均很稳定。 但相对比较, 在 200℃ 以下回火, 其耐蚀性更高。 而经 500~550℃高温回火后, 由于形成了含铬的碳化物, 降低了固溶体中的铬含量, 因此, 钢的耐蚀性有所下降。根据回火温度对钢的力学性能和耐蚀性的影响, 95Cr18 等高碳高铬型耐蚀钢一般采用160~200℃的回火处理。 当模具最后磨削成形后, 为了消除其磨削应力, 还应在 130 ~ 140℃进行附加回火。

05Cr16Ni4Cu3Nb (PCR) 是一种析出硬化型马氏体不锈钢, 其化学成分见表 2, 该钢经过淬火后获得单一的马氏体组织, 硬度为 32 ~ 35HRC, 可进行切削加工, 再经过 460 ~480℃的时效处理, 合金碳化物呈弥散析出, 使其获得较好的综合力学性能, 见表3。

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