滲碳型塑料模具用鋼重要用于冷擠壓成形的塑料模。為了便于冷擠壓成形，這類鋼在退火態(tài)須有高的塑性和低的變形抗力，因此，對(duì)這類鋼請(qǐng)求有低的或超低的含碳量，為了提高模具的耐磨性，這類鋼在冷擠壓成形后一般都進(jìn)行滲碳和淬回火處理，表面硬度可達(dá)58～62HRC。
此類鋼國(guó)外有專用鋼種，如瑞典的8416、美國(guó)的P2和P4等。國(guó)內(nèi)常采用產(chǎn)業(yè)純鐵(如DT1和DT2)、20、20Cr、12CrNi3A和12Cr2Ni4A鋼，以及國(guó)內(nèi)最新研制的冷成形專用鋼0Cr4NiMoV(LJ)。現(xiàn)先容兩個(gè)典范鋼種。
(一)0Cr4NiMoV(LJ)鋼
1.化學(xué)成分：表3-3是LJ鋼的化學(xué)成分。
表3-3 LJ鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)
C Mn Si Cr Ni Mo V
≤0.08 ＜0.3 ＜0.2 3.6～4.2 0.3～0.7 0.2～0.6 0.08～0.15
該鋼含碳量很低，因而塑性優(yōu)良、變形抗力低。鋼中主加元素為鉻，輔加元素為鎳、鉬、釩等，合金元素的重要作用是提高淬透性和滲碳才能，增加滲碳層的硬度和耐磨性以及心部的強(qiáng)韌性。
2.工藝性能：LJ鋼具有良好的鑄造性能和熱處理工藝性。
鑄造工藝：加熱溫度1230℃，始鍛溫度1200℃，終鍛溫度900℃。
退火工藝：加熱880℃，保溫2h，隨爐緩冷至(冷速約40℃／h)650℃后出爐空冷，退火硬度100～105HBS，可順利地進(jìn)行冷擠壓成形。
固體滲碳工藝：加熱930℃×（6～8)h，滲后在850～870℃油淬，再進(jìn)行200～220℃×2h的低溫回火，熱處理后表面硬度58～60HRC，心部硬度為27～29HRC，熱處理變形渺小。LJ鋼滲碳速度快，滲層深度比20鋼深一倍。
3.實(shí)際利用：LJ鋼冷成形性與產(chǎn)業(yè)純鐵相近，用冷擠壓法成形的模具型腔輪廓明白、光潔、精度高。LJ鋼重要用來(lái)調(diào)換10、20鋼及產(chǎn)業(yè)純鐵等冷擠壓成形的精密塑料模。由于滲碳淬硬層較深，基體硬度高，不會(huì)呈現(xiàn)型腔表面塌陷和內(nèi)壁咬傷現(xiàn)象，應(yīng)用后果良好。
(二)12CrNi3A鋼
1.化學(xué)成分：12CrNi3A鋼是傳統(tǒng)的中淬透性合金滲碳鋼，其成分見(jiàn)表3-4。該鋼含碳量較低，參加鎳、鉻合金元素，以提高鋼的淬透性和滲碳層的強(qiáng)韌性，尤其是鎳，在產(chǎn)生固溶強(qiáng)化的同時(shí)，明顯增加鋼的塑韌性。與其它冷成形塑料模具鋼相比，該鋼的冷成形性屬于中等。
表3-4 12CrNi3A鋼的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) (%)
C Si Mn Cr Ni P、S
0.09～0.16 0.17～0.37 0.30～0.60 0.60～0.90 2.75～3.25 ≤0.025
2.工藝性能：鑄造加熱溫度為1200℃，始鍛溫度1150℃，終鍛溫度大于850℃，鍛后緩冷，鍛后必需軟化退火。
退火工藝：740～760℃加熱，保溫4～6h后以5～10℃／h的速度緩冷至600℃，再爐冷至室溫，退火后的硬度＜160HBS，適于冷擠壓成形。
正火工藝：870～900℃加熱并保溫3～4h后空冷，正火后硬度≤229HBS，切削加工性良好。
12CrNi3A鋼采用氣體滲碳工藝時(shí)，加熱溫度為900～920℃保溫6～7h，可獲得0.9～1.0mm的滲碳層，滲碳后預(yù)冷至800～850℃直接油淬或空冷，淬火后表層硬度可達(dá)56～62HRC，心部硬度為250～380HBS，變形渺小。
3.實(shí)際利用：12CrNi3A鋼重要用于冷擠壓成形的外形復(fù)雜的淺型腔塑料模具。也可用來(lái)制作大、中型切削加工成形的塑料模具，為了改良切削加工性，模坯須經(jīng)正火處理。
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