预硬易切削新型塑料模具钢8Cr2S的工艺性能

近十几年来，针对传统模具钢的缺点，已成功研制出一些性比较优异的模具新材料，并在，近几年开始推广应用。其中包括新型冷作模具钢、新型热作模具钢、新型塑料模具钢，以及粉末烧结模具材料。8Cr2MnWMoVS钢简称8Cr2S，经常用到的新型预硬易切削型塑料模具钢除了8Cr2S之外，还有采用基础钢（采用中碳加镍和少量多元合金化的）再加入S-Ca复合易切削元素的5NiSCa钢。

8Cr2S钢的应用范围：

    8Cr2S钢属于易切削精密模具钢，具有“一钢多用”的功能，其主要特点如下。

①8Cr2S钢在预硬态(调质到42-48HRC)仍具有好的切削加工性（可顺利地进行车、刨、钻、铣、镗），是电子、电器仪表等工业中精密塑料、胶木、橡胶、陶土制品比较理想的专用模具钢。

②8Cr2S钢在淬火低温回火时具有58-61HRC的硬度，热处理变形量小，因此也是较好的薄板精冲模材料。

    8Cr2S钢的锻造工艺：

    8Cr2S钢中不含一次共晶碳化物，合金碳化物颗粒细小、分布均匀，合金元素含量中等，故锻造抗力小，锻造加工性良好，但缎后必须用木炭（或热灰）缓冷，以去除应力，否则锻件容易产生纵向表面裂纹。

锻造工艺：缓慢加热到1100～1150℃保温，使之均匀热透，始锻温度1060℃，终锻温度不低于900℃。

8Cr2S钢的热处理工艺：

①退火工艺  等温球化退火工艺为790-810℃加热2h，炉冷至700℃士10℃等温6~8h，炉冷至550℃出炉空冷，硬度≤229~207HB，退火组织为细粒状珠光体，碳化物分布细小均匀。一般退火工艺为缓慢加热到800℃±10℃，保温4~6h，炉冷至550℃出炉空冷，硬度为240HB左右。由于8Cr2S钢为硫系易切削钢，采用球化退火或一般退火工艺，切削加工性能均比一般工具钢好得多。

②淬火、回火工艺  8Cr2S钢不同温度淬火、回火后的硬度值见下表：

8Cr2MnWMoVS(8Cr2S)钢的特性表现在：

（1）热处理工艺简便淬透性好：空冷淬硬直径φ100mm以上空淬硬度为61.5～62HRC热处理变形小。当860～900℃淬火160～300℃回火时轴向总变形率＜0.09%径向总变形率＜0.15%。
（2）切削性能好：退火硬度为207～239HBS切削加工时可比一般工具钢缩短加工工时1/3以上。硬态40～45HRC时用高速钢或硬质合金刀具进行车、铣、刨、镗、钻等加工相当于碳钢调质态硬度为30HRC左右的切削性能远优于Cr12MoV钢退火态硬度为240HBS时的切削性能。
（3）镜面研磨抛光性好：采用相同的研磨加工其表面粗糙度比一般合金工具钢低1～2级最低表面粗糙度为Ra 0.1μm。
（4）表面处理性能好：渗氮性能良好一般渗氮层深达0.2～0.3mm渗硼附着力强。

模具材料对模具寿命具有至关重要的影响。新型模具钢材的开发和研制始终是我国模具工业发展目标的重点。在研制新的耐蚀钢的同时，国内又引进和应用了国外耐腐蚀镜面塑料模具钢，例如法国CLC2316H钢（同类型钢还有德国X36CrMo17，材料号W-Nr1.2316、奥地利百禄改善的M300、瑞典一胜百模具钢ASSAB S136、日本大同模具钢S-STAR、瑞典Uddeholm STAVAX ESR等）预硬化型的抗腐蚀镜面塑料模具钢。

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