5CrMnMo模具钢为中碳成分,wC=0.3%~0.6%,以获得综合力学性能;合金元素有Cr、Mn、Ni、Mo、W、Si等,其中Cr、Mn、Ni主要作用是提高淬透性;W、Mo提高耐回火性并防止回火脆性;Cr、W、Mo、Si还提高钢的耐热疲劳性。
[常用热作模具钢]:5CrMnMo和5CrNiMo是最常用的热锻模具钢,其中5CrMnMo常用来制造中小型热锻模,5CrNiMo常用于制造大中型热锻模;对于受静压力作用的模具(如压铸模、挤压模等),应选用3Cr2W8V或4Cr5W2VSi钢。
[热处理]:热锻模坯料锻造后需进行退火,以消除锻造应力,降低硬度,利于切削加工;最终热处理为淬火、高温(或中温)回火,回火后获得均匀的回火索氏体或回火托氏体,硬度约为40HRC左右。
塑料模具包括热塑性塑料模具和热固性塑料模具。塑料模具用钢要求具有一定的强度、硬度、耐磨性、热稳定性和耐蚀性等性能。此外,还要求具有良好的工艺性,如热处理变小、加工性能好、耐蚀性好、研磨和抛光性能好、补焊性能好、粗糙度高、导热性好和工作条件尺寸和形状稳定等。一般情况下,注射成形或挤压成形模具可选用热作模具钢;热固性成形和要求高耐磨、高强度的模具可选用冷作模具钢。
[性能要求]:塑料模具所受的应力和磨损较小,主要失效形式为模具表面质量下降,因此应具备以下性能:①良好的加工性能,在较高预硬硬度(28~35HRC),便于进行切削加工或电火花加工,易于蚀刻各种图案、文字和符号;②良好的抛光性,模具抛光后表面达到高镜面度(一般Ra值为0.1~0.012μm);③较高的硬度(热处理后硬度应超过45~55HRC),良好的耐磨性,足够的强度和韧性;④热处理变形小(保证精度)、良好的焊接性(便于进行模具焊补)等。
[常用塑料模具钢]:由于塑料模对力学性能的要求不高,所以材料选择有较大的机动性。常用塑料模具钢的牌号、性能及用途见下表。表中所列钢号大多为国产塑料模具钢号,现阶段仍有许多塑料模采用国外钢号(如日本、美国、德国、瑞典等)或根据国外钢号生产的改良钢种。