不锈钢在模具材料中的应用

一.不锈钢用于热模

含有奥氏体不锈钢Mn、Ni同时添加一定量的奥氏体形成元素C、Cr等元素，使奥氏体变形更加稳定，并始终保持奥氏体组织。由于其耐高温、耐腐蚀、耐氧化，可作为热模材料，已得到一定的应用。其典型的钢种是0Cr14Ni25Co2V、Cr14Ni14W2Mo。

0Cr14Ni25Co2V、4Cr14Ni14W2Mo钢属于Cr-Ni奥氏体不锈钢具有组织稳定、加热冷却不变、高温强度和耐热性高的优点。缺点是线膨胀系数大，导热性差，降低了钢的热疲劳性能，不适合作为强水冷模具材料。

另外，4Cr14Ni14W2Mo钢在650℃机械性能好，抗氧化性好，可用于热作模具，如蠕变成型模具、腐蚀性强的玻璃成型模具、压铸型芯等。

二.不锈钢用于冷模

不锈钢制成的冷模具主要是无磁冷模具。该模具不会在强磁场中磁化，保证了即使磁性产品在生产过程中磁化，也容易脱模，有效保证了正常生产。

无磁模具钢主要是奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢模具材料Cr18Ni9Ti，该钢具有较高的耐晶间腐蚀性，能在各种状态下保持稳定的奥氏体组织，在强磁场中不产生磁感应。因此，它被用来制造无磁冷模具钢。此外，由于及时处理，其强度和其他力学性能也有所提高。同时，一般需要氮化处理，以确保无磁冷模具的耐磨性。

三.不锈钢用于塑料模具

塑料模具的材料通常具有较高的硬度、强度和耐磨性，但也需要一定的耐腐蚀性。塑料模具的不锈钢主要是马氏体不锈钢。

1.沉淀硬化马氏体不锈钢不锈钢

对于要求高硬度和高加工性能（如抛光性能）的不锈钢塑料模具钢，更常使用沉淀硬化马氏体不锈钢不锈钢为模具的材质。此类不锈钢主要有：0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17NiAl、0Cr12Ni4Mn、0Cr15Ni7Mo4Al、1Cr14Co13Mo5V、5Mo3Al等。

0Cr17Ni4Cu4Nb它是典型的代表性钢种之一。该钢种碳含量低，耐腐蚀性优于马氏体不锈钢，接近奥氏体不锈钢。同时，热处理后，0Cr17Ni4Cu4Nb可以达到模具的硬度40HRC。

与其他类型的马氏体塑料模具钢类似，为了提高模具的表面硬度和耐磨性，可以采用离子氮化表面处理，表面硬度可以达到900HV塑料模具的使用寿命可以大大延长。因此，沉淀硬化马氏体不锈钢主要用于制造耐腐蚀、高精度的塑料模具。

2.不锈钢低碳高铬马氏体

这种马氏体塑料模具钢的代表钢是1Cr17Ni2。其强度、硬度高、耐磨性好、强度韧性好、耐腐蚀性高；对氧酸（一定温度、硝酸浓度、大部分有机酸）和盐水溶液具有良好的耐腐蚀性，耐腐蚀性优于4Cr13。

此外，塑料模具的耐磨性、高塑料模具的耐磨性、耐咬合性和使用寿命。因此，低碳高铬马氏体塑料模具钢主要用于制造高耐腐蚀性、高精度的塑料模具。

3.碳高铬马氏体不锈钢

此类塑料模具钢的典型材质为4Cr13中碳马氏体不锈钢的硬度要求是50-55HRC硬度和耐磨性高，耐大气和水蒸气腐蚀。

由于4Cr13淬火性好。对于小型塑料模具，淬火时可用空气冷却，以减少模具的热处理变形；对于大型塑料模具，可使用油淬。适用于在高耐磨性和腐蚀性介质的作用下制造塑料制品的模具。

4.不锈钢高碳高铬马氏体

对于硬度高、耐磨性高的耐腐蚀塑料模具，可选高铬不锈钢，如9Cr18、Cr18MoV、Cr14Mo、Cr14MoV等。

常用的不锈钢高碳高铬马氏体材质为Cr14MoV，其含碳量为1.0-1.15%，该钢具有良好的淬透性，经热处理后硬度可达到≥60HRC。该钢硬度高，耐磨性高，耐腐蚀性好，高温硬度高，适用于在腐蚀介质作用下承受高负荷、高耐磨的塑料模具。

(来源:机械模具网，2017-06-20，由华南理工大学研究生谭景焕提交)

可长按上述二维码，识别图中的二维码，请注意