一、低碳馬氏體在模具鋼中的應(yīng)用

低碳馬氏體在塑料模具中的應(yīng)用
　　1、低碳馬氏體滲碳型塑料模具鋼
　　低碳鋼、低碳合金鋼模具在成形后進(jìn)行滲碳、淬火和低溫回火，使模具表面得到高碳細(xì)針狀回火馬氏體+顆粒狀碳化物+少量殘留奧氏體，心部組織主要為低碳馬氏體。從而保證了模具表面具有高硬度(58HRC～62HRC)、高耐磨性，而心部具有較高的強(qiáng)韌性(30HRC～45HRC)，用于制造各種要求耐磨性良好、形狀復(fù)雜、承受載荷較高的塑料成形模具。

　　2、超低碳冷擠壓成型塑料模具鋼
　　國(guó)外廣泛應(yīng)用超低碳鋼冷擠壓成型工藝方法制造塑料模具。由于需要冷擠壓成型，除碳含量較低外，經(jīng)軟化退火后，硬度較低(≤160HBS，擠壓復(fù)雜型腔時(shí)≤130HBS)，特別適合于冷塑性變形。這類鋼在冷擠壓成型后進(jìn)行滲碳、淬火、回火。因此具有生產(chǎn)效率高、制造周期短、模具精度高等優(yōu)點(diǎn)。典型的鋼種有美國(guó)P系列低碳模具鋼、德國(guó)X6CrMo4鋼(≤0.07%C，質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同)和國(guó)產(chǎn)LJ-08Cr3NiMoV鋼(≤0.08%C)。
　　3、低碳馬氏體鋼(≤0.25%C)強(qiáng)韌性型塑料模具鋼
　　低碳馬氏體鋼包括低碳碳素鋼和低碳合金鋼經(jīng)低碳馬氏體強(qiáng)烈淬火處理后，得到強(qiáng)韌性較高的低碳馬氏體組織，代替中碳鋼調(diào)質(zhì)處理或低碳鋼滲碳、滲氮處理，適用制造各種塑料模具，可顯著縮短模具制造周期，降低制造成本，提高使用壽命，在塑料模具熱處理中廣泛應(yīng)用。

　　4、低碳馬氏體時(shí)效硬化型塑料模具鋼
　　(1)低碳馬氏體時(shí)效硬化鋼　
　　該鋼具有較高的屈強(qiáng)比，良好的切削加工和焊接性能和熱處理工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。典型鋼種是超低碳18Ni鋼系列(≤0.03%C)，由于18Ni鋼價(jià)格昂貴，在國(guó)內(nèi)很少使用。近年來(lái)開(kāi)發(fā)的06Ni6CrMoVTiAl(簡(jiǎn)稱06鋼，≤0.06%C)，屬低鎳、低碳馬氏體時(shí)效硬化鋼。該鋼經(jīng)800℃～880℃加熱，水或油冷卻固溶處理，(500～540)℃×(4～8)h時(shí)效處理后的組織為低碳馬氏體+析出強(qiáng)化相Ni3Al、Ni3Ti、TiC和TiＮ，硬度為42HRC～45HRC，屈服強(qiáng)度1100MPa～1400MPa。06鋼通常用來(lái)制作的收錄機(jī)磁帶盒模具，其平均壽命>110萬(wàn)件，是一種有發(fā)展前途的鋼種。
　　(2)國(guó)產(chǎn)低碳馬氏體析出(沉淀)硬化鋼　
　　典型鋼種為25CrNi3MoAl和10Ni3MnCuAl(簡(jiǎn)稱PMS)，適用于制作對(duì)變形率要求<0.05%，鏡面要求或表面要求光刻花紋工藝的精密鏡面塑料模具。其中25CrNi3MoAl鋼經(jīng)830℃固溶處理后，硬度可達(dá)50HRC，540℃×4h時(shí)效處理后，硬度為39HRC～42HRC；PMS鋼經(jīng)870℃×1h固溶處理，510℃×4h時(shí)效處理后金相組織為低碳馬氏體基體上彌散分布大量細(xì)小金屬間化合物，其硬度為40HRC～43HRC，抗拉強(qiáng)度為1000MPa～1300MPa。

　　5、低碳馬氏體耐蝕型塑料模具鋼
　　(1)低碳馬氏體不銹鋼　
　　主要鋼種為2Cr13鋼(0.16%～0.25%C)和1Cr17Ni2鋼(0.11%～0.17%C)，適用于制造在腐蝕介質(zhì)作用下的塑料模具，透明塑料制品模具。
　　(2)低碳馬氏體析出(沉淀)硬化型不銹鋼　
　　典型鋼種為國(guó)產(chǎn)07Cr16Ni4Cu3Nb鋼(≤0.07%C，簡(jiǎn)稱CR)，該鋼經(jīng)1050℃淬火后獲得單一的低碳馬氏體組織，硬度為32HRC～35HRC，可以直接進(jìn)行切削加工；經(jīng)460℃～480℃時(shí)效處理后，硬度為42HRC～44HRC，良好的力學(xué)性能和抗蝕性。例如聚三氟氯乙烯閥門蓋模具，原采用45鋼鍍鉻處理模具，使用壽命為1000～4000件，后改用低碳馬氏體PCR鋼，壽命可達(dá)10000～20000件。