了解锻造新疆塑料模具材料的物理特性

在塑料模具的使用温度范围内(从室温到**工作温度)，具有良好的机械性能匹配，如拉伸强度、屈服强度、面积收缩率、伸长率、冲击韧性和硬度。

1)拉伸强度和屈服强度

不同类型的塑料模具侧重于锻造塑料模具材料所需的特定力学性能，不应只考虑室温下的力学性能而忽略实际工作温度下更重要的性能指标；避免盲目追求脱离实际的全面高指标。比如锻造变形抗力极高的难变形合金锻件时，当塑料模具承受的应力超过锻造塑料模具材料在使用温度下的抗拉强度时，塑料模具就会开裂报废；如果塑料模具承受的应力超过锻制塑料模具材料在使用温度下的屈服强度，就会造成塑料模具坍塌等**变形，导致锻件超差。在这样的条件下，需要选择抗拉强度和屈服强度高的锻造塑料模具材料。一般锻造塑料模具材料的抗拉强度应大于应力的30%。

2)冲击韧性、面积收缩率和伸长率

由于锻造塑料模具材料冲击韧性指标的选择与锻造载荷性能密切相关，如果锻造塑料模具材料冲击韧性低，塑料模具可能会开裂报废。在这样的条件下，就需要选择冲击韧性高的锻造塑料模具材料。

面积收缩率和延伸率高的锻造塑料模具材料，在出现微小裂纹的情况下可以连续使用，不会很快断裂。因此，在拉伸强度、屈服强度和硬度的条件下，可以尽可能地提高面积收缩率和伸长率。

3)硬度

鉴于硬度不仅与强度指标有关，还与塑料模具的耐磨性密切相关，因此在冲击韧性、面积收缩率和延伸率的条件下，应尽可能提高硬度(或耐磨性)。锻模的硬度和红硬度是锻模材料的重要性能，塑料模在高温下工作时应保持形状和尺寸不变。

众所周知，同一个锻压塑料模具材料的抗拉强度、屈服强度、硬度、面积收缩率、延伸率和冲击韧性是矛盾的。前者改进了，后者就必须牺牲，所以需要根据具体塑料模具的实际工作环境选择相应的性能匹配。

必须指出的是，材料的硬度不仅能在一定程度上反映强度水平，而且硬度与耐磨性之间也有对应关系。一般硬度高的材料耐磨性好。所以很多锻造塑料模具材料通常只是简单的规定了对硬度的要求。

2.疲劳性

锻造塑料模具材料的疲劳性能包括机械疲劳和冷热疲劳。热作塑料模具在高机械负荷至零机械负荷和200℃ ~ 600℃范围内长时间交替循环。这两种脉冲加载和卸载产生的应力叠加，随着时间的推移，会在型腔表面产生微裂纹；微裂纹的进一步发展会加速塑料模具的磨损，产生碎片，从而导致塑料模具的失效。因此，要求锻造塑料模具材料应具有良好的机械疲劳抗力和冷热疲劳抗力。

3.组织稳定性

通常热加工塑料模具的工作温度为200℃ ~ 600℃甚至更高。在如此宽的温度范围和脉冲热负荷、机械负荷的长期作用下，会引起锻造塑料模具的结构变化和性能(如硬度)不稳定，导致加速磨损、塑性变形和开裂，从而导致塑料模具过早失效。因此，锻模材料的稳定性对锻模的使用寿命具有重要意义。锻模材料具有良好的导热性和抗回火性，能在复杂的工作条件下保持塑料模具表面的硬度和结构稳定性。

检查锻造塑料模具材料结构稳定性的一种常见简单方法是将温度长时间保持在塑料模具的工作温度(通常选择预定的寿命周期)，然后在不同温度和不同时间测量相应的硬度。硬度值可以定性地反映材料的抗拉强度和耐磨性。

4.冷热加工性能

锻模材料是在高硬度、高强度、高耐磨性和足够韧性的状态下使用的，其冷热加工非常困难。因此，锻造塑料模具材料要求具有良好的冶炼、铸造、锻造、切削、热处理、表面处理和冷热加工工艺性能，这些性能对塑料模具的综合技术经济指标有重要影响。

5.冶金质量

锻造塑料模具材料的冶金质量对塑料模具的可靠性、寿命和经济性有着非常重要的影响。塑料模具任何部位的低倍和高倍显微组织和力学性能必须满足技术条件的要求，不得有可见的非金属和金属夹杂物、缩孔、晶粒不均匀、严重偏析和疏松、白点、裂纹、萘断裂等低倍显微组织缺陷，以及过烧、过热、严重脱碳和渗碳等高倍显微组织缺陷。

塑料模具钢成分确定后(按照国家或企业标准)，决定塑料模具钢模块质量的主要因素是冶金工艺和后续加工工艺。生产实践表明，电渣炉冶炼的钢质量较好，纯净度高，致密均匀，各向异性小。电渣锭经锻造热变形、反复镦拔和相应热处理制成的模块更适合制造锻模。

6.可硬化性

塑料模具钢的淬透性越高，硬化层越深(表面从马氏体组织到半马氏体组织的深度)，塑料模具的耐磨性越好。淬透性是衡量塑料模具钢淬火能力的重要标志，也是选择塑料模具钢及其热处理工艺的重要依据。

7.物理性能

锻模材料要求有良好的导热性，以保证塑料模具模腔表面的热量尽快传导和散失，避免由于工作部件表面温度高而导致塑料模具机械性能的下降。保持塑料模具的硬度有利于减少热磨损和热疲劳损伤。

Toolox具有高硬度、高强度、高韧性、尺寸稳定性好、无需热处理、热处理和再次精加工时间短、耐磨性和可加工性好、抗疲劳性能优异等优点。工具箱用于热锻塑料模具，如汽车曲轴、连杆、燃气灶头、轴、等静压加工、锻造等。它具有很高的韧性和稳定性，通过渗氮可以延长其使用寿命，在塑料模具钢领域中很有价值。

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