SM1CrNi3材料的相关知识点

塑料模具零件从工作性质和服役条件对性能要求上看，大多数零件没有必要采用渗碳钢和渗碳工艺来强化，只有要求表面高硬度高耐磨且心部必须有一定强度、韧度的零件，而且没有更理想的热处理工艺取代时才采用渗碳淬硬工艺。一般要求的塑料模具可以采用结构钢中的渗碳钢（或表面硬化钢）如：20、20Cr、20CrMnTi等低碳钢，对于要求较高的塑料模具零件，一般不宜采用。渗碳淬火回火的工艺过程是比较复杂的，成本高、生产周期长，在热处理过程中容易出现变形、开裂、硬度不均匀等热处理缺陷。

SM1CrNi3钢是目前我国唯一纳标的渗碳型塑料模具钢，是参考美国的P6钢为适应塑料模具成形零件的性能需要经精炼而成，虽然与合金结构钢12CrNi3A有近似的化学成分和近似的力学性能，但其冶金质量、抛光性和淬透性比12CrNi3A更好，在淬火和低温回火或高温回火后都有良好的综合力学性能。

1.化学成分

见表4-26。

表4-26 化学成分

临界点（近似值）：Ac₁720℃，Ac₃810℃，Ar₁600℃，Ar₃715℃，Ms409℃

2.性能及应用

（1）性能 被切削加工性良好，钢的低温韧度好，缺口敏感性小。在硬度260～320HBW时，相对切削加工性为60%～70%。此外，钢的碳含量为0.05%～0.15%，退火后硬度低，抗冷塑性变形能力低，适合于采用冷挤压成形方法制造模具零件。零件成形后经渗碳、淬火、低温回火处理，在心部具有很好的韧性的同时，表面具有很高的硬度、耐磨性。

（2）应用 主要适用于冷挤压成型的形状复杂的浅型腔和大中型切削加工成型，要求耐磨性高、心部有较高韧性的塑料模具零件。

3.常规加工方法(www.xing528.com)

（1）锻造 锻造工艺规范见表4-27。

表4-27 锻造工艺规范

（2）热处理

1）退火。740～760℃加热，保温4～6h以5～10℃/h速度冷却，缓冷到600℃再炉冷到室温，硬度小于160HBW，适于挤压加工。

2）渗碳。900～920℃加热，保温6～7h，渗层深度0.8～1.0mm，缓冷罐内冷却。

3）淬火。860℃加热淬油，然后在760～810℃进行第二次加热，油冷淬火。两次加热淬火主要是为了保证心部和表面的良好性能。

4）回火。150～200℃加热，保温3h，空气中冷却。

经过上述处理的工件，表面硬度为≥58HRC，心部硬度为26～40HRC。