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3Cr2Mo是国内较早开发的塑料模具钢,与AISIP20相当,目前已在许多钢厂生产。在使用时,一般行预硬处理,即先850~880℃淬火,580~640℃回火,预硬至HRC28~35的硬度,然后再进行切削加工。该钢适用于制造大、中型精密塑料模具,如电视机、洗衣机壳体等塑料模具,并已获得较大量应用。另外,也可用于制造锌合金压铸模具。除3Cr2Mo外,国内先后开发的5CrNiMnMoVSCa(简称5NiSCa)、8Cr2MnWMoVS(简称8Cr2)、40CrMnVBSCa(简称P20BSCa)、Y55CrNiMnMoV(代号SM1)等是易切削型预硬塑料模具钢,在这些钢中加人了S、Ca、Pb、Se等元素以改善预硬钢的加工性能。如5NiSCa钢预硬硬度为HRC39时,磨削力比HRC25的40Cr的磨削力还小。此类钢不仅适用于制造大、中型精密注塑模具,还可用于制造精密冷作模具。
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铝型材热挤压模平模和组合模对韧性的要求较高,4Cr5MoV1Si是首选的模具材料,已被大量推广应用。高温玻璃模具钢玻璃制品模具要求模具材料具有优良的抗高温氧化性能和冷热疲劳性能,良好的耐芒硝腐蚀性能,高的强度,良好的抛光性能,并要易于脱模。此类模具常用铸铁、合金铸铁或3Crl3不锈钢制造,钢的性能远满足不了实际需要。为此,国内开发了代号为GY的高温玻璃模具钢。该钢是Si-Cr-Mo系预硬钢,具有良好的冷热疲劳性能,的抗氧化性能,优良的抗热触性能和较高的玻璃粘附温度。该钢在预硬后(HRC35左右)加工,加工性能良好,尤其适用于制造玻璃熔化或成型温度较高、表面质量要求高的玻璃制品模具。
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在有金属压铸中,3Cr2W8V曾是应用广泛的模具钢,5CrNiMo、5CrMnMo、3Cr2Mo等中碳低合金钢也作为铝锌合金压铸模具钢使用。3Cr2W8V的冷热疲劳性能较差,模具的使用寿命不高。国内为此先后开发了几个新型模具钢,如4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)和4Cr5Mo2MnVSi(代号Y10)等。4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4),初就是针对铜合金压铸模具而研制的。该钢通过合理的成份配比,使其在达到高的热强性及热稳定性的同时,又保持了良好的韧性和塑性,抗冷热疲劳性能明显优于3Cr2W8V,模具的使用寿命较3Cr2W8V制造的模具的使用寿命有明显提高。该钢也可用于制造热挤压和中小热锻模具。
4Cr5Mo2MnVSi(代号Y10),是针对铝合金压铸模具而研制的,与3Cr2W8V钢相比,该钢具有抗冷热疲劳性能好、热处理变形小、抗铝溶损性能好等优点,模具的使用寿命普遍比3Cr2W8V钢制造的模具的使用寿命提高一倍以上。该钢还可用于制造工作温度在600℃以下的中小热锻等模具。铜、铝型材热挤压模具钢铜合金热挤压模的穿孔针、底模等长时与高温铜坯接触,模具的使用工况较苛刻。用3Cr2W8V或4Cr5MoV1Si钢制作此类模具,模具的使用寿命一直较低。国内曾试图采用奥氏体热作模具钢来解决此类模具寿命低的问题,但因钢的冷热疲劳性能较差而仍未得到圆满解决。在此背景下,国内有关大学、研究院所和钢厂先后推出了可以提高此类模具使用寿命的钢种,如4Cr3Mo2NiVNbB(代号HD)、4Cr3Mo2MnVNbB(代号Y4)等。