國產P20(3Cr2Mo)模具鋼的特性及應用實例
　注塑模具的制造材料必須根據模具的工作條件和性能要求, 選用性能可靠、工藝性好、工作壽命長、經濟實用的鋼材。對于大型注塑模具來說, 其鋼材的用量大、要求高。因此, 合理選擇模具材料是非常重要的。
1　普通塑料模具材料
常見的塑料模具制造材料分為碳素結構鋼、低碳低合金鋼、合金工具鋼和時效硬化鋼等。塑料模具采用的碳素結構鋼, 一般為45 號鋼。它適合于批量生產的一般熱塑性制品成型模具。隨著高速成型機械的出現, 以及塑料產品的大型化、復雜化和精密化。為了保證模具材料的性能, 常在碳素結構鋼中加入其它成份。因此, 碳素結構鋼已逐漸被合金鋼所替代。低碳低合金鋼的退火硬度較低, 經滲碳、淬火回火處理后, 具有一定的硬度、強度和耐磨性。含碳量較高的合金工具鋼, 適合于制造形狀不太復雜的一般精度的塑料模具。時效硬化鋼強度高、韌性好、耐磨、綜合性能好, 適合于制造高精度塑料模具。
2　國產P20(3Cr2Mo)鋼的性能
隨著材料科學的發展, 越來越多的新鋼材可用于模具制造業, 國產P20(3Cr2Mo)就是其中一種。國產P20(3Cr2Mo)是從美國引進的鋼種, 屬于預硬性塑料模具鋼。
國產P20(3Cr2Mo)的化學成份: C 0.28%～0.4% , Si 0.2%～0.8% , Mn 0.6% ～1% , Cr 1.4% ～2% , Mo 0.3%～0.55% , P、S≤0.03%。
力學性能: 硬度HRC30, 抗拉強度δ_b =1250MPa, 屈服強度δ_0.2= 1140MPa, 伸長率δ₅ = 14%,斷面收縮率= 4.58% , 沖韌性值δ_k = 11.5J / cm²。
物理性能: 相變點Ac₁ 770℃, Ac₃ 825 ℃, Ar₁ 640℃, Ar₃ 760℃, MS 300℃, Mf 120℃。線脹系數為α_18～300℃= 12.50 ×10^{- 6} /℃。
3　國產P20(3Cr2Mo)在電視機外殼注塑模具上的應用實例
電視機外殼前框和后蓋模具屬于大型注塑模具,成型時注塑壓力很大, 閉模壓力更高, 要求模具材料有高強度; 為了提高產品生產時的效率, 成型速度一般較快, 使模具成形表面溫度在極短時間內升溫, 要求模具有較高的耐熱性和良好的導熱性, 熱變形要小; 電視機外殼塑料一般采用ABC或H IPS, 塑料中的添加物降低了塑料的流動性, 導致模具磨損和再成型時放出腐蝕氣體腐蝕模具, 這又要求模具有良好的耐磨性和耐腐蝕性; 外殼的形狀越來越復雜、精密,使模具的加工愈來愈困難。這又要求模材料具有良好的切削加工和鏡面加工性能。
以前, 考慮到綜合性能、熱處理變形和材料成本、電視機外殼注塑模具一般采用45 號鋼制造。相對來說, 國產P20(3Cr2Mo)鋼有著更好綜合性能, 特別是良好的切削加工、鏡面加工性能和更高的熱硬度、耐磨性。所以, 采用國產P20(3Cr2Mo)材料制造電視機外殼注塑模具更為合理。
毛坯制造工藝介紹: 坯料采用熱鍛。加熱1100～1150℃, 始鍛溫度1050 ～1100℃, 終鍛溫度在850℃以上, 空冷。熱處理淬火, 溫度860 ～870℃油淬, 540～580℃回火處理, 若進行滲碳淬火處理, 其表面硬度可達HRC65。
實踐證明, 改用國產P20(3Cr2Mo)材料制造電視機外殼模具效果較好。容易切削加工復雜的型腔, 大大地減少模具制作的拋光工作量。提高了加工質量, 成倍地增長了模具壽命。相同條件下用45 號鋼制造的電視機外殼模具, 產量不足20萬套, 模具就已損壞, 而且途中經常需要維修、打磨。現在采用國產P20(3Cr2Mo)材料后, 壽命可達40萬套以上。
4　結束語
國產P20(3Cr2Mo)鋼適合制造大型注塑模具, 特別是類似電視機一類的家電產品外殼塑料模。對于批量為幾十萬套的產品模具, 選用國產P20(3Cr2Mo)材料制造模具比傳統的45號鋼更優越。既提高了模具加工效率, 又保證了質量, 延長了模具壽命。
更多信息
請直接與東莞市弘超模具科技有限公司服務人員聯絡（熱線電話：0769-82621066/82621088，全國統一服務熱線：400-699-1286），以獲得更多的有關以及高品質模具鋼材（日本大同模具鋼、瑞典一勝百模具鋼、瑞典烏德霍姆工具鋼UDDEHOLM、日本日立模具鋼HITACHI METALS、日本不二越高速鋼、美國熔爐斯伯粉末冶金工具鋼、德國葛利茲模具鋼Groditz等及國產新型模具鋼、基體鋼、無磁模具鋼、火焰淬火鋼、紅沖模具鋼、熱擠壓模具鋼、熱鍛模具鋼等）的選擇、應用、熱處理及庫存等相關資料。
資料來源：東莞市弘超模具科技有限公司技術中心
『版權所有，轉載或引用請注明鏈接和出處』