4Cr13_国产耐蚀性高镜面塑料模具钢_4Cr13化学成分_4Cr13力学性能

4Cr13_国产耐蚀性高镜面塑料模具钢_4Cr13化学成分_4Cr13力学性能

4Cr13
耐蚀性塑料模具钢
国产高镜面模具钢


4Cr13钢是一种耐腐蚀性塑料模具钢，属马氏体型不锈钢，4Cr13钢的化学成分近似于美国的420SS钢、瑞典ASSAB的S136钢、日本大同的S-STAR钢、德国葛利兹的1.2083钢、瑞典Uddeholm钢厂的STAVAX ESR钢等，在国际上广泛用作高级镜面塑料模具钢。4Cr13钢机械加工性能较好，经热处理（淬火及回火）后具有优良的耐腐蚀性（能抵抗水蒸气、弱有机酸、稀薄的硫酸盐、碳酸盐等）、抛光性能，较高的强度和耐磨性。4Cr13钢具有较高的含碳量和很高的含铬量，淬透性很高，如采用电渣重熔法精炼，将显示卓越的镜面抛光特性，东莞市弘超模具科技有限公司推荐4Cr13钢用于制造承受高负荷、高耐磨及在腐蚀介质作用下的透明、不透明塑料制品模具。

4Cr13钢的化学成分：
4Cr13钢的化学成分见表1。
表1  4Cr13钢的化学成分(质量分数，%)

国家及
标准 		钢种牌号 C Si Mn Cr S P 其它
中国GB 4Cr13 0.36~0.45 ≤0.60 ≤0.80 12.00~14.00 ≤0.030 ≤0.035 -
瑞典ASSAB S136 0.38 0.90 0.50 13.60 - - V:0.30
日本大同Daido Steel S-STAR 0.38 0.90 0.40 13.50 0.030 0.030

Mo:0.10
V:0.30

德国
葛利兹 		1.2083 0.38~0.42 ≤1.00 ≤1.00 12.50~13.50 ≤0.030 ≤0.030 -
瑞典Uddeholm STAVAX ESR 0.38 0.90 0.50 13.60 - - V:0.30
法国 CLC2083 0.40 0.40 0.30 13.00 - - -
奥地利百禄 M310 0.36~0.45 ≤1.00 ≤1.00 12.50~13.50 - - -
韩国重工业（株） HEMS-1A 0.20~0.40 0.30~0.50 0.70~1.00 12.00~14.00 - - -
美国 420SS 0.30~0.40 ≤1.00 ≤1.25 12.00~14.00 - - -


4Cr13钢的临界点：
Ac1≈820℃，Ac3≈1100℃，Ms≈270℃。

4Cr13钢的热加工：
锻造工艺规范见表2，锻后应及时回火。
表2  4Cr13钢的锻造工艺规范

升温 始锻温度/℃ 终锻温度/℃ 冷却方式
缓慢加热到800℃，然后快速加热到1200℃ 1160~1200 ≥850 灰冷或砂冷

4Cr13钢的预备热处理
⑴、退火：加热温度为750~800℃，炉冷至500℃出炉空冷，硬度≤217HBS。
⑵、消除应力退火：经过粗加工后，必须加热至650℃均热2h，缓慢冷却至500℃，然后出炉空冷。

4Cr13钢的淬火及回火：
淬火温度1000~1050℃，油冷，硬度为52~55HRC。回火温度为200~300℃，硬度为50~53HRC，4Cr13钢回火温度与硬度的关系见表3。
表3  4Cr13钢回火温度与硬度的关系

回火温度/℃ 淬火后 200 300 400 500 550 600 650
硬度/HRC 54 53 52 51 50 44 33 28
注：1050℃油淬

4Cr13钢的力学性能：
4Cr13钢在不同温度下的力学性能见表4。
表4  4Cr13钢在不同温度下的力学性能

力学性能 室温 回火温度/℃
200 300 400 500 600
σb(MPa) 1125 960 915 790 525 310
σ0.2(MPa) 905 820 720 680 470 260
δ(%) 11 10.5 10 11.5 19 20
ψ(%) 32 40 39 45 75 82
αk(J/cm2) 10 50 70 71 80 105

注：1050℃空冷，650℃*3h回火。

4Cr13钢的实际应用：
4Cr13钢被推荐用于所有的塑料模具，由于其特殊性质，因此更适合特殊环境的需求。
⑴、耐腐蚀、耐锈蚀模具，如加工有腐蚀性的PVC、醋酸盐类等注塑原料的塑料模具，或必须在潮湿的环境下工作及存放的模具。
⑵、低表面粗糙度值要求的模具。
⑶、韧性、延展性较好的复杂模具
⑷、需高淬透性的大型塑料模具。

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资料来源：东莞市弘超模具科技有限公司
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