打破H-13对普通模具的刻板印象bet188娱乐城

当在塑料注射成型中考虑高产量模具时，目标是使用能够承受操作问题的等级，以及易于制造和热处理。bet188娱乐城多年来，像AISI H13这样的等级能够从实力的角度为客户提供所需的东西。然后，在钢的制造中引入了二次重熔程序，以提供更高的洁净度，以及高抛光性和钢的织构性。

但是，正如技术在引入新的塑料成型材料、新的制造技术以及对周期时间的更大要求方面发生了变化一样，模具材料要求也发生了变化。bet188娱乐城普通的模具不再那么常见bet188娱乐城了，正因为如此，有新的等级和炼钢实践可以帮助解决行业的新问题。本讨论将讨论几种不同的替代方案，以解决模具操作中发生的日常问题。bet188娱乐城

耐蚀性

改良400系列不锈钢等级
在强度、热处理能力、尺寸可用性和可加工性方面，H13是一个坚固的等级。但是，随着延长模具寿命需求的增长，其缺乏抵抗化学攻击性塑料攻击的能力，由于湿气和湿度造成的表面损伤，以及冷却水污染，降低了其有效性。应该考虑更耐腐蚀的模具材料。

在过去，模具材料的选择是AISI 420型不锈钢。它具有与H13相同的机械强度能力，该等级的重熔版本提供了高抛光性，织构性和相对良好的耐腐蚀性。然而，在高应力、边缘热处理和腐蚀相结合的条件下，材料会发生开裂。这导致工具制造者回避使用它。

为了提供一种在强度、可抛光性、可切削性和足够的耐腐蚀性方面与H13相似的等级，开发了一种改性马氏体不锈钢合金。它的主要优点是即使在较大的截面上，热处理后也能形成均匀的组织，其韧性与H13相当。这种等级的耐腐蚀性超过420不锈钢。这一等级，再加上设计修改(例如，使用非锥形管塞)，可以显著减少开裂问题(参见图1和图2)。

沉淀硬化不锈钢合金
当需要进一步的耐腐蚀性能时——在需要硬度达到50 hrc的等级中——引入了通过沉淀变形的材料。该等级，由于其低碳含量和高水平的镍和铬，是非常耐腐蚀的。具有较宽的(35-50 HRC)工作硬度范围，其耐腐蚀性、抗应力腐蚀性和韧性均大于420不锈钢。它在必须电火花加工的工具中很有用，因为没有形成坚硬的白色层。

在下面的案例研究中，这种材料在H13常见的硬度范围内使用，但在需要镀铬以提供足够耐腐蚀性的应用中使用。

应用程序:雨水支架;四腔注射模具bet188娱乐城(见图3)

加工材料:聚氯乙烯(PVC)

以前的模具材料:

• 改进P20镀铬
• 改性420不锈钢在50HRC

主要问题:

• 镀铬被证明不能令人满意，因为很难进入凹槽
• 由于腐蚀，420型不锈钢在50,000个零件后需要进行重大翻新

新模具材料:耐腐蚀沉淀硬化合金，时效至46-48 HRC

结果:这种钢已经运行了超过25万次，没有大的问题。该工具每三个月检查一次。只发现了轻微的染色，对其进行快速抛光，然后将工具重新投入生产。

高韧性和改善循环时间:新型Cr-Mo-V合金
优质H13，为增强其高延展性和韧性，采用重熔工艺，以达到更好的方向均匀性和减少杂质。在这方面，最新的重熔改进是完全包含铸锭的装置，允许自动喂渣，自动浸入深度和熔化速率控制，以及在保护气氛下重熔，如图所示图4。

这种工艺技术使钢铁供应商能够在H13化学中获得最佳性能。但有时这还不够。例如，在脆弱的细长芯的应用中，即使是最坚韧的H13的韧性水平也不够好。在这种情况下，要求具有更高韧性能力的牌号。其中一种等级已经非常成功地用于这些应用。在室温下，其韧性水平比重熔H13的高级水平高出40%，这一等级还有助于抵抗钢中已经存在的裂纹的扩展，例如电火花加工或焊接。

该等级的另一个优点是导热性大于H13，因此可以减少循环时间。H13不仅提高了热导率，而且提高了热扩散。对于需要bet188娱乐城更高硬度等级和需要改进循环时间的模具，这种合金和其他硬度更高的版本是选择的等级(参见图5和图6)。

采用PM和喷涂技术的高耐磨模具材料

这将是一个严重的疏忽，更不用说过去几年来技术的进步，以提高模具材料的耐磨性。这种方法有两个方面:(1)提供易于涂覆的钢材;(2)创造制造技术，提供高度耐磨的等级，如果需要可以涂覆。

像H13这样的等级可以通过物理气相沉积(PVD)、氮化和铁素体氮碳共渗来进行涂层或表面处理。但基材硬度太低，在高磨损应用。相比之下，高硬度等级如S7, A2和D2通过使用低于500°F的回火温度获得最高硬度。这种情况阻止了高温涂层(PVD和氮化)的使用，并将为化学气相沉积和热活性扩散(CVD和TD)等更高温度的过程提供不稳定的衬底。过去几年的发展创造了新的钢来取代所有这些合金类型，具有相似的和更好的耐磨性，但通过超过1000°F的回火来获得高硬度水平。

新牌号现在有很高的韧性，可焊接和可涂覆，以及含有高耐磨性碳化物的牌号，也可涂覆。

此外，在钢铁制造中存在的新技术可以创造出高度耐磨的等级，而无需担心隔离。我们大多数人现在都熟悉粉末冶金(P/M)等级，可用于磨料和腐蚀性塑料应用。

新的P/M钢实践有助于开发具有最高微洁净度、最佳尺寸和碳化物均匀性且无偏析的钢，允许将这些牌号用于高抛光性模具和对开裂问题敏感的应用。bet188娱乐城最近的发展是喷雾成型技术的使用，其中含有比粉末冶金工艺中可以生产的更大尺寸的硬质合金等级，用于需要更高耐磨性的应用。

喷射成型技术应用的一个例子是注塑磁体，由含有非常研磨性磁性颗粒的塑料制成。bet188娱乐城小直径3英寸圆3.14英寸长的模具是由一种非常耐磨，高铬，钼和含钒合金制造的。bet188娱乐城它被用来代替含有10%钒的粉末冶金钢。粉末冶金材料具有磨损性。这种合金使模具的寿命提高了20%。bet188娱乐城

高抛光性要求:真空电弧重熔合金

对于大多数需要高抛光性的应用，可用于生产H13的重熔技术足以满足绝大多数应用。但在高抛光性的透镜模具和应用中，即使微小的缺陷也会影响零件的性bet188娱乐城能，真空电弧重熔材料可在非常高的清洁度水平下使用。

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例如，真空电弧重熔等级被用来取代合金钢，pvd涂层等级，抛光性是重要的聚碳酸酯注射模具制造孵化器。bet188娱乐城它提高了可抛光性和更好的表面光洁度，而不需要涂层。

结论

虽然H13在大量成型应用中仍有一席之地，但它已被许多成型需求所超越。bet188娱乐城新的钢铁制造技术——以及新产品的开发——带来了更好的选择。需要对工具的需求有一个清晰的理解，以及可用等级的知识。