Cr13型塑料模具鋼耐蝕性研究

塑料制品業(yè)近年來發(fā)展非常迅速，塑料加工機械化程度也不斷提高，對使之形成的模具材料要求也越來越高。對塑料模具材料而言，除要求其具有優(yōu)良的耐磨性，切削性及高的強韌性外，對于某些塑料（聚氯乙烯、氟化塑料或添加阻燃劑的阻燃塑料等），在熔融狀態(tài)下，會分解出氯化氫、氟化氫和二氧化硫等氣體，對模具型腔有一定的腐蝕作用，故模具要有一定的耐腐蝕性。目前耐蝕塑料模具鋼主要使用Cr13型馬氏體不銹鋼及其改進(jìn)型。該類鋼為馬氏體不銹鋼，具有較好的抗大氣和水蒸氣腐蝕，熱處理后能獲得較高的硬度和耐磨性。東北特殊鋼集團撫鋼股份公司技術(shù)中心的科研人員對三種不同冶煉工藝和化學(xué)成分（碳含量）的Cr13型塑料模具鋼的耐蝕性能進(jìn)行了對比研究。

試驗所用三種Cr13系列塑料模具鋼，試驗材料分別記為FS4、FS6、FS0。FS4和FS6化學(xué)成分相同，其中FS4采用EAF+LF+VD工藝冶煉；FS6采用EAF+LF+VD+ESR工藝冶煉；FS0是在FS6的基礎(chǔ)上進(jìn)行了成分改進(jìn)（成分見表1）。為了更接近于模具實際使用狀態(tài)，試驗材料經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后，硬度調(diào)整到35～36HRC的范圍內(nèi)。

表1試驗鋼的化學(xué)成分/%

耐蝕試驗在ATLASCCX2000鹽霧試驗箱中進(jìn)行。非金屬夾雜物按照ASTME45檢驗。鹽霧試驗相關(guān)條件見表2。

表2鹽霧試驗相關(guān)條件

鹽霧試驗箱氯化鈉溶液50±5g/L，pH值：6.5～7.235±2℃連續(xù)噴霧三組，每組兩個平行試樣50mm×50mm×4mm，表面粗糙度Ra=0.7μm24

試驗結(jié)果表明：（1）通過ESR二次精煉后，Cr13型塑料模具鋼鋼中非金屬夾雜物由≤1.5級改善到≤1.0級，平均年腐蝕深度減少了34.28%。（2）當(dāng)Cr13型塑料模具鋼中的C含量由0.42%降低到0.29%，平均年腐蝕深度減少了18.31%。（3）根據(jù)塑料模具工作條件選擇合適的Cr13型耐蝕模具鋼，能夠保證模具使用壽命，節(jié)約成本。