塑料模具钢中合金元素的影响因素

作为塑料模具的工作条件，主要要求模具钢应具备优良的耐蚀性和加工抛光性能。由于其工作温度在200℃以下，冲击载荷和应力作用不高。因此，对其他特性无特殊要求。

塑料模具钢中，碳、钨、钒、钼元素的作用，与冷作模具钢中相同，不再重述。以下仅介绍铬、镍、铜的作用。

1.铬元素在塑料模具钢中的作用

（1）提高钢的耐蚀性 钢中含Cr≥12%时，铬在模具的工作表面能形成一层Cr₂O₃保护膜，抵抗腐蚀性介质，如HCl、HF、SO₂等对钢材的化学侵蚀，延长模具的使用寿命。模具的耐蚀性随钢中含铬量的升高而增强。

（2）提高钢的耐磨性能 在含Cr≤2.0%（质量分数）的钢中，铬的作用是提高钢的淬透性，增加淬硬层的厚度，提高模具表面工作层的耐磨性能。

在含Cr≥12%（质量分数）的中碳高铬钢中，铬以碳化铬形式存在，提高钢的硬度，增加耐磨性能。

2.镍在塑料模具钢中的作用

（1）调节模具钢的组织结构 含镍量（质量分数）大于4.0%的钢中，镍的作用是扩大γ相区，促进高温下形成奥氏体，以便淬火后获得马氏体，最后得到具有优良综合性能的组织结构。

（2）降低钢的退火硬度以利于加工 在低碳塑料模具钢中，镍可以降低退火钢的硬度使钢软化有利于用冷挤压的方法制作模具坯料。待模具成形后，再通过热处理，得到具有高硬度耐磨损的模具工作面。(www.xing528.com)

（3）提高钢的淬透性 预硬型塑料模具钢中，加入质量分数为1.0%～2.0%的镍，可以提高淬透性，改善钢的韧性，为制造大中型精密模具提供工艺便利。

（4）抑制钢加热时晶粒粗化 在渗碳型塑料模具钢中，加镍可以抑制加热过程中钢的晶粒粗化，改善渗碳模具的强度和韧性。

3.铜在塑料模具钢中的作用

少数镜面塑料模具钢中，加入质量分数为0.80%～3.00%的铜，其作用如下：

（1）改善钢的耐蚀性 铜能降低钢的电极电位，提高耐蚀性，特别利于改善耐点蚀性能。

（2）改善钢的切削加工性能 铜能改善钢的切削加工性能，有利于模具精加工，提高加工精度和表面质量。

但是，模具钢中含铜量（质量分数）大于1.0%，会显著降低热加工塑性。