[科普中国]-无磁模具钢

无磁模具钢包括奥氏体不锈钢和高锰系奥氏体钢，代表钢号有奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti 钢）、高锰系奥氏体钢（5Mn15Cr8Ni5Mo3V2钢、7Mn10Cr8Ni10Mo3V2、7Mn15Cr2Al3V2WMo钢等）。1

无磁模具钢无磁模具钢包括奥氏体不锈钢和高锰系奥氏体钢，其中奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti 钢）具有较高的抗晶间腐蚀性能。经固溶后呈单相奥氏体组织，因此在强磁中不产生磁感应，适宜制造无磁模具和要求耐腐蚀性能的塑料模具。高锰系列奥氏体钢在加热和冷却过程中无相变，始终保持奥氏体组织。由于高锰钢的冷作硬化现象，切削加工较困难，经过适当的固溶和时效处理后有较好的综合性能。这类钢适于制造无磁模具、无磁轴承及其他要求在强磁场中不产生磁感应的结构零件，主要用来制造工作应力较高、使用温度超过700℃的模具。2

相关概念无磁模具钢7Mn15Cr2Al3V2WMo热处理规范高温退火：随炉升温至（880土10）℃保温3~6h，炉冷至低于500℃出炉空冷，硬度28~30HRC。

固溶处理：固溶温度1150~1180℃，保温时间盐浴炉15~20min，空气炉30min，水冷，固溶后硬度20~22HRC。

时效处理：时效温度650℃，保温20h，空冷，时效后硬度48.0HRC；时效温度700℃，保温2h，空冷，时效后硬度48.5HRC。

气体碳氯共渗：共渗温度560~-570℃，渗氮时间4~6h，渗氮层深度0.03~0,04mm，表层硬度950~1100HV。1

非调质预硬型塑料模具钢非调质预硬型塑料模具钢的特点是在碳素结构钢或低合金钢中添加一系列微合金元素(如V、Ti、Nb、N等),通过控温轧制和控温冷却等强韧化措施使钢在锻造或轧制后具有良好的综合力学性能,硬度一般为30~40HRC。它避免了因热处理而产生的变形、开裂等,改善了劳动条件,降低了生产成本,同时也减少了因热处理造成的环境污染,取得较好的效率和经济效益3

这类钢主要用于要求不高的塑料模具零件和模架等。如家电的外壳、通信工具、电话手机、汽车或车辆门内板、仪表板等模具。

淬硬型塑料模具钢对于负荷较大的热固性塑料模和注射模，除了型腔表面应有高耐磨性之外，还要求模具基体具有较高强度、硬度和韧性，以避免或减少模具在使用中产生塌陷、变形和开裂现象。这类模具可选用淬硬型塑料模具钢制造。3

耐蚀型塑料模具钢在生产会产生化学腐蚀介质的塑料制品（如聚氯乙烯、氟塑料、阻燃塑料等）时，模具材料必须具有较好的抗蚀性能。当塑料制品的产量不大、要求不高时，可以在模具表面镀铬进行保护，但大多数情况需采用耐蚀钢制造模具，一般采用中碳或高碳的高铬马氏体不锈钢，如2Cr13、3Cr13、4Cr13、9Cr18、9Cr18Mo、Cr14MoV、1Cr17Ni2、Cr18MoV、3Cr17Mo等钢。3

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张尉 - 副教授 - 西南大学