工具钢的选择是塑料注射成型的众多挑战之一,因为模具建造者必须考虑耐腐蚀性和耐磨性、硬度、可加工性、抛光能力和尺寸稳定性。bet188娱乐城图片来源:Doerrenberg Edelstahl/Tremblay工具钢

塑料注射成型面临着各种各样的挑战,首bet188娱乐城先是工具钢的选择,这需要考虑耐腐蚀性和耐磨性、硬度、可加工性、抛光能力和尺寸稳定性。马氏体不锈钢是高合金模具材料,用于满足大型模具板、模具和镶件以及塑料压力模具的这些要求。bet188娱乐城

马氏体不锈钢工具钢非常适合加工腐蚀性聚合物,因为它的表面层可以促进钝化效果。

钢带含量至少12%的一般认为是耐腐蚀的。马氏体工具钢具有16%的高铬含量和0.33%-0.38%的碳含量,这提供了淬火和回火,在此期间,组织中只出现回火碳化物,留下足够的铬以确保耐腐蚀性。

耐腐蚀是基于表面层的形成,保护金属不与氧气发生进一步反应。最有效的元素是铬。与氧结合,形成氧化层(化学结构:Cr2O3.),随着铬含量的增加,呈致密无定形结构。铬的形成2O3.大约一纳米的表面层促进钝化,这一过程可以保护材料免受表面腐蚀,并确保模具的功能。bet188娱乐城

Cr2O3.由于机械影响,如用填充材料加工玻璃纤维增强塑料,在氧化层引起磨料磨损或化学影响,包括富氯介质,层可能被损坏。氯离子会将氧从层中去除,降低钢的耐腐蚀性。在富氧条件下,该层表现出“自愈效应”,材料将重新钝化。

为了产生钝化效果,铬必须处于固溶体中而不形成碳化物或氮化物。将不锈钢的碳含量限制在1.2%,可以限制富铬共晶碳化物的形成,并确保有足够的铬可用于Cr2O3.表层形成。例如,冷加工钢D2的铬含量为12%,但由于1.5%的高碳含量,材料不能抗腐蚀。将高含量的铬和中等数量的碳结合起来,可以提供高的耐腐蚀性和耐磨性。

另一种腐蚀形式是点蚀。处理腐蚀性聚合物或使用腐蚀性洗涤剂会在钝化层造成损伤。这种化学攻击导致了点状腐蚀现象,由去除氧原子引起,允许氯离子进入钝化层,并阻止其重新钝化。其结果是金属的活跃溶解,导致在Cr下面形成孔洞2O3.层。溶解的金属与电解质中的氯离子反应,形成盐,然后与H反应2电解液中O的水解过程。水解过程增加了孔底中氢离子的比例,导致pH值降低,使环境呈酸性。因此,氧在孔洞地面的扩散受到抑制,导致金属加速溶解。

马氏体工具钢具有16%的高铬含量和0.33%-0.38%的碳含量,在硬化过程中,组织中只出现回火碳化物,留下足够的铬以确保耐腐蚀性。

合金与提高抗点蚀性,因为它有助于稳定钝化铬2O3.层。此外,钼加入到该层的结构中,并通过防止氧气从相应的层中去除来加强它。使用含钼合金的不锈钢还可以避免模具清洗过程中的腐蚀攻击,防止有害产品进入生产过程。bet188娱乐城

通过在合金成分中添加硫和锰,改善了预硬化马氏体工具钢的加工性能。硫化锰的形成改善了加工过程中的切屑,降低了加工成本。

现代钢铁生产将硫含量设置得尽可能低。硫通常是一种不受欢迎的副元素,因为它会降低钢的韧性。然而,它与锰结合形成硫化物,在加工过程中改善切屑。因此,一些预硬化,耐腐蚀模具钢与硫和锰合金。bet188娱乐城由于可加工性的提高,整体模具成本可以降低。

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