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非合金塑料模具鋼

前言

塑料模具及其零件用鋼范圍非常廣泛，但作為塑料模具專門用鋼(鋼號前加前綴SM)并B納入標準的僅有十余個，即SM45、SM48、SM50、SM53、SM55、SM1Cr2Mo、SM3Cr2Ni1Mo、SM2CrNi3MoAllS、SM4Cr5MoSiV、SM4Cr5MoSiVl、SMCr12Mo1VI、SM2Cr13、SM4Cr13、SM3Cr17Mo等�？梢钥闯�，它們原是優質碳素結構鋼、合金結構鋼、合金工具鋼、不銹鋼經特殊冶煉和加工而成，以滿足塑料模具特殊要求。本章主要介紹上述塑料模具專門用鋼。

由于我國塑料模具專門用鋼體系建立時間不長、各種性能數據不夠豐富、齊全。但是，塑料專門用鋼的基本力學性能和熱處理工藝與原鋼種差別不大，如SM45鋼和45鋼；SM4Cr5MoSiVl和4Cr5MoSiVl，SM4Cr13和4Cr13等。因此，部分鋼號的基本性能仍沿用一版的性能數據有差異的則加以指明。例如SM1CrNi3鋼和合金結構鋼12CrNi3A。另外，我們補充了若干外國優秀的塑料模具鋼性能數據，以補我國鋼號性能數據的不足，供讀者參考。

非合金塑料模具鋼

塑料模具的一般結構零件或次要的工作(成形)零件，大量采用非合金結構鋼。大多數采用優質碳素結構鋼、碳素工具鋼或彈簧鋼等。但是用優質碳素鋼制造的成形零件由于其純凈度低，拋光性能不理想(不能達到低于粗糙度0.4pm)，模具使用壽命不長。因此除了部分零件采用合金模具鋼替代外，提高碳素鋼的冶金質量(一般均經真空脫氣、特殊加工、降低P.S及殘余合金元素含量等)，提高鋼的純凈度，縮小碳含量范圍，穩定鋼的性能，成為塑料模具的專門用鋼。為了區別于結構鋼，在鋼號前加SM符號，并另列標準。但其碳含量表示，仍沿用結構鋼，按萬分之幾表示。我國寶鋼有自己的牌號B610SM1，與SM45相當，但含碳量范圍調整為W(C)0.41%-0.50%。

目前我國納入標準的非合金塑料模具鋼有五個鋼號，即SM45、SM48、SM50、SM53和SM55。此外還有非標準的微合金非調質塑料模具鋼如B610SM1、B20、B25等。

SM45~SM55模具鋼

SM45-SM55共五個鋼號屬優質碳素塑料模具鋼，與優質碳素結構綱45鋼相比，差別在于P.S含量低、鋼的純凈度好。一般用熱軋、熱鍛或正火狀態的扁鋼、厚鋼板、模塊供貨。由于淬透性差，不可能制造大尺寸的模具零件。用于小型塑料模具零件，經調質處理后可獲得較好的綜合力學性能。但熱處理工藝性差，變形、開裂傾向性大。優點是可加工性良好，價格便宜、市場性好。廣泛用于中小型中低檔的塑料模具零件。

國外同類型的鋼號在中國市場較流行的有日本的S45C-S55C系列。

1•化學成分

YB/T094—1997YB/T107—1997(質量分數 ％)

2•物理性能(以SM50為代表)

表4-2臨界點

表4-3線膨脹系數

表4-4比熱容

表4-5熱導率

表4-6彈性

3.熱加工

4.熱處理

(見表4-8、表4-9和圖4-1~4-8)

表4-8熱處理

表4-9疲勞強度

50鋼尺寸因素對力學性能的影響如圖4-9所示。