塑料模具钢规定的基本特性如下：

　　1)综合物理性能成型模具在工作过程中应遭受不同的温度、工作压力、腐蚀和损坏。因此，规定模具钢机构均匀，无网状结构和带条状渗碳体。热处理过程的整个过程应具有相对较小的空气氧化、渗碳和崎变化趋势，热处理过程后应具有一定的抗压强度。为了保证足够的耐磨性，许多注塑模具经过热处理后进行高频淬火或不锈钢等表面强化。

　　2)切割加工性能为大中型、复杂、准确的注射模具，一般预硬底化到28~35HRC中间，然后进行钻孔和研磨加工，在应用前达到规定的尺寸精度，然后消除热处理工艺变形、空气氧化和碳渗透的不足。因此，常添加易切原因SS、为了提高预硬切削加工性能，Co和希土。

　　3）光盘、塑料镜片等塑料制品的外观粗糙度要求较高，主要由模具型腔的表面粗糙度保证。一般模具型腔的表面粗糙度会比塑料制品高一级。模具钢的镜面加工性能与钢的纯度、机构、硬度和镜面加工技术有关。强度强，微组织细腻均匀，非金属夹杂少，有利于提高抛光处理。塑料模具钢抛光处理要求高，常采用真空熔炼、真空泵除气。

　　4)图案设计蚀刻加工特点部分塑料产品表面规定显示清晰饱满的图案图案，皮革行业大型线压版，将要求模具钢具有良好的图案设计光刻技术特点。图案设计的光刻技术特点与材料要求和抛光处理特点相似，钢的纯度较高，机构密度高，强度较高。

　　5)环氧树脂具有有效的耐腐蚀性，并在ABS树脂中添加耐燃剂，在成型过程中释放腐蚀性汽体。因此，这种注塑模具应选用耐腐蚀塑料模具钢或不锈钢，也可采用镍磷非晶体涂层。

　　此外，还规定塑料模具钢具有良好的预硬底化特性、相对较高的冷挤压性能焊接性能等。

　　根据成分和性能指标，塑料模具钢可分为：渗氮型、预硬底化型、耐腐蚀型、及时硬化型和冷挤压型。它们的热处理工艺如下所示。

　　1.渗氮注塑模具钢的热处理

　　冲击较大的注塑模具零件规定表面硬而芯韧，一般采用渗碳工艺、碳氮共渗工艺等。

　　一般渗氮零件可采用合金结构钢铝合金渗碳钢，其热处理方法与结构零件基本相同。对于表面质量要求较高的注塑模具成型零件，应采用专业建筑钢。热处理工艺的关键在于选择前沿的渗氮机械设备，严格控制工艺流程，确保渗碳层的组织和技术性能。

　　热处理行业的工艺要求可参照渗氮或碳氮共渗工艺标准：JB/T3999-1999《钢渗碳碳氮共渗淬火回火处理》。

　　普通渗氮橡塑模具钢20、20Cr、l2CrNi2、l2CrNi3、l2Cr2Ni4、20Cr2Ni4钢等。

　　1)l2crni3钢l2crni3钢是中等切削性能铝合金渗碳钢，冷成型特性为中等水平。钢碳成分相对较低，添加合金成分镍、铬，以提高钢的切割性能和渗碳层的韧性，特别是添加镍后，在细晶强化的前提下，可显著提高钢的可塑性。锻造性能优异，锻造加热温度为1200℃，初锻温度为1150℃，更终锻造环境温度超过850℃，锻造后较冷。

　　L2CrNi3钢主要用于冷挤压成型复杂的浅凹模注塑模具，或用于磨削成型的大中型注塑模具。采用研磨加工制造注塑模具，为提高切削加工性能，模坯必须经过淬火工艺。采用冷挤压成型凹模，锻造后必须进行变软淬火工艺。

　　12CrNi3钢采用汽体渗碳工艺时，加热温度为900~920℃，保温6~7h，可获得0.9~1.0mm的渗碳层，渗氮后立即冷却至800~850℃，热处理后表面强度可达56~62HRC，芯部强度为250~380HBS。

　　2)20Cr2Ni4钢20Cr2Ni4钢为高强度合金渗碳钢，具有良好的综合物理性能，其切削性能和韧性均超过L2CrNi3钢。锻造性能优异，锻造加热温度为1200℃，初锻温度为1150℃，更终锻造环境温度超过850℃，锻造后较冷。

　　2.预硬底化注塑模具钢的热处理

　　预硬塑料模具钢是指由热处理控制模块提前调节到一定强度的热处理（一般分为10HRC、20HRC、30HRC、40HRC四级)提供的建筑钢材，磨具成型后，无需进行更终热处理工艺即可直接使用，这种钢被称为预硬化钢，以减少热处理工艺引起的磨具变形和干裂。预硬化钢更适合制造复杂、中小型高精度注塑模具。预硬化钢更适合制造复杂、中小型高精度注塑模具。常用的预硬橡塑模具钢有3Cr2Mo(P20)、3Cr2Nimo(P4410)、8Cr2MnWMovs、MoSiVl4Cr5、P20SRe、5NiSCa等。

　　1) 3Cr2Mo钢3Cr2Mo(现为SM3Cr2Mo)钢是第一批纳入标准化的预硬化底化塑料模具钢，相当于美国P20钢，瑞典也是类似的(瑞典)的718、德国40crmnMo7、日本HPM2钢等。3Cr2 GB////T 唯一的塑料模具钢主要用于聚酯切片、ABS塑料、冰醋酸苯丙酸纤维、聚碳酸(PC)、聚脂(PEF)、高压聚乙烯(DPE)、聚丙稀(PP)、聚氯乙烯(PVC)等热固性塑料注射模具。

　　我国某厂介绍的3Cr2Mo钢强韧化热处理方法：淬火温度840~880℃，油冷；环境温度600~650℃，风冷，强度28~33HRC。

　　美国规范(AISI, SAE)P20钢渗氮后热处理方法：淬火温度820~870℃，回火温度150~260℃，风冷，强度58~64HRC (渗碳层硬度)。

　　2.8Cr2MnWMovs (8Cr2S)为了提高预硬化钢的切割加工性，在保证原有特性的前提下，加入一种或多种易切合金成分，成为易切预硬化钢。

　　8Cr2S钢是我国开发的一种碳钢，不仅用于制造精密零件的冷冲压模具，而且用于制造预硬底化后的塑料成型模具。该钢具有较强的韧性、良好的切割加工性能和抛光处理特性，具有良好的表面处理特性，可进行高频淬火、硼渗漏、不锈钢、电镀镍等表面处理。

　　当8Cr2S钢热处理到40~42HRC时，其切削加工性能相当于淬火TL0A钢(200HBS)的工艺性能。结合良好的物理性能，镜面可以抛光到Ra0.025μm,该钢具有良好的光刻技术腐蚀特性。

　　8Cr2S钢的热处理加热温度为860~920℃，油冷热处理、风冷热处理或240~280℃硝盐中温淬火。100mm外径的建筑钢材风冷热处理可淬火，淬火硬度为62~64HRC。回火温度可从550~620℃的环境温度中选择，淬火强度为40~48HRC。8Cr2S钢具有40~48HRC的预硬强度，其机械加工制造性能与30HRC碳钢相似。

　　3.时效硬化注塑模具钢的热处理

　　对于复杂、高精度、高寿命的注塑模具，模具钢必须具有较强的综合物理性能，因此必须采用更终的热处理工艺。然而，选择更终的热处理方法通常会导致模具热处理过程的变化，使模具的精度难以达到规定。及时处理后，时效硬化橡塑模具钢变松(一般为28~34HRC)，可磨削，冷拉成型后调质，综合物理性能非常高。时效热处理变化不大，这种钢一般具有焊接性好、高频淬火等特点。适用于制造复杂、高精度、高寿命的注塑模具。

　　时效硬化塑料模具钢有两种:奥氏体时效硬化钢和沉淀(沉积)硬化钢。

　　1)奥氏体及时性硬化钢奥氏体及时性硬化钢具有屈抗压强度高、切削加工和焊接性好、热处理方法简单等特点。更典型的钢材品牌是18Ni系列产品，抗拉强度可达1400~3500MPa。这种钢制磨具虽然价格比较贵，但由于坚固耐用，综合经济效益还是很高的。

　　2)沉淀(沉积)硬化钢沉淀硬化槽钢通过及时处理和积累沉淀第二相加强，强度在37~43HRC上下，可满足部分注塑模具成型零件的要求。销售市场以40HRC级预硬底化供应，切削加工依然令人满意。这种钢冶金行业质量高，一般采用特殊冶炼厂，纯度、镜玻璃研磨、腐蚀工艺性能优良，使模具具有良好的精度和精度保持。其焊接性能好，表和芯的硬度均匀。

　　硬底化塑料模具钢的代表性钢型号为25crni3moal，是一种低碳环保融新金钢，相当于美国P21钢。通过渗氮处理，对硬底化钢的模具零件进行沉淀，可以进一步提高磨具的耐磨性、抗牙咬合性和使用寿命。

　　4.耐腐蚀注塑模具钢的热处理

　　制造金属腐蚀性塑料制品时，工作中的零件采用耐腐蚀钢制造。常见的钢材品牌是Crl3型

　　可以增强的马氏体型不锈钢，如9Crl8钢。

　　9.1.4耐腐蚀注塑模具钢的热处理标准

　　编号

　　钢材型号

　　热处理工艺

　　强度

　　备注名称

　　1

　　Crl3系列产品

　　980~1050℃油冷，650~700℃淬火，油冷。高频淬火可以提高硬度和耐磨性，但耐腐蚀性会降低

　　229~341HBS

　　2

　　9crl8

　　850℃预热，1050~1100℃奥氏体化油冷却，-80℃冷暴力，160~260℃淬火3H，130~140℃应力退火15~20h

　　58~62HR

　　3

　　S-STAR

　　第一次加热500℃，第二次加热80℃，奥氏体化环境温度1020~1070℃，风冷、油冷或风冷，淬火：①规定200~400℃淬火，60~90min/25mmin;②高韧性，490~510℃淬火，50~90min/25mm

　　高精度维护要求的模具零件应具有冷暴力

　　供应预硬化钢， 31~34HRC;淬火回火供应，≤229HBS

　　日本大同特钢公司

　　需要指出的是，高镜面玻璃标准塑料模具钢成型零件采用目前的不锈钢标准钢型号，其表面质量要求无法满足。因此，开发了耐腐蚀镜玻璃塑料模具钢。因此，开发了耐腐蚀镜玻璃塑料模具钢。例如，法国CLC2已经进入中国市场 316 H钢(类似德国X36CrMol7)是一种预硬化底化耐腐蚀镜玻璃塑料模具钢。

　　耐腐蚀塑料模具钢零件的热处理工艺与一般不锈钢金属制品的热处理工艺基本相同。其热处理方法可参照ZB/T36017-1990《不锈钢和耐热钢热处理》的国家标准。