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“工欲善其事，必先利其器”，模具行業(yè)一向有“工業(yè)之母”之稱，如何正確選擇并使用高品質(zhì)的模具鋼一直是模具設(shè)計(jì)者孜孜以求的課題。作為全球知名的模架和模具材料供應(yīng)商，龍記集團(tuán)一直致力于為模具業(yè)界提供全方位的技術(shù)解決方案，不斷推陳出新，引領(lǐng)模具行業(yè)用材的新潮流。

自步入21世紀(jì)來(lái)，隨著汽車(chē)行業(yè)在中國(guó)特別是華南地區(qū)的迅猛發(fā)展，及歐美大型塑膠模具訂單不斷外發(fā)到中國(guó)，模具業(yè)渴望得到一種集優(yōu)良的機(jī)械加工性和表面加工性（蝕紋和拋光）于一身，同時(shí)具備良好焊接性能的新型P20模具鋼。有鑒于此，龍記集團(tuán)連同歐洲知名鋼廠共同研發(fā)一種新世代之P20鋼種，以符合前述之要求，LKM838H應(yīng)運(yùn)而生，自2004年推出后一直受到廣大客戶的青睬。本文將詳細(xì)剖析LKM838H的性能和用途。

LKM838H的專(zhuān)利化學(xué)成分及各元素在鋼中的作用

表1 典型值（重量百分?jǐn)?shù)％）

對(duì)表1中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可知:

1.LKM838H降低C和Si含量以提高鋼的熱傳導(dǎo)性，焊接性和韌性；

2.LKM838H中，低Cr含量，以減低初生Cr23C7的含量，減少組織中的大塊初生碳化物的偏析，從而提高機(jī)械加工性和拋光平面度；

3.LKM838H增加Mo含量，以增加熱穩(wěn)定性高，尺寸細(xì)小，彌散分布的M2C和MC型碳化物數(shù)量，從而提高鋼的抗回火能力和整體耐磨性；

4.LKM838H成分中，微合金化元素的添加，細(xì)化晶粒，并大幅提高大尺寸截面淬透性和組織均勻性；

5.減低LKM838H成分中Ni含量以提高鋼的熱傳導(dǎo)性。

LKM838H適用于大型高鎖模壓力的中等批量普通塑膠模制造，這一特殊鋼的化學(xué)成分已獲國(guó)際專(zhuān)利，獨(dú)特的成分配比和嚴(yán)格的品質(zhì)管控措施確保了該種鋼材結(jié)構(gòu)的高度連續(xù)性。

LKM838H的機(jī)械性能和金相組織

LKM838H是以預(yù)硬態(tài)交貨，其硬度范圍在HB330-360之間，得益于其特殊的成分配比，在大尺寸截面上亦能保持均勻的硬度，不但有益于槍鉆加工，對(duì)大型模具型腔表面的蝕紋咬花尤其有利，如表2所示。

表2 典型值（室溫20℃）

LKM838H的金相組織組為均勻的索氏體＋貝氏體混合相和粒狀碳化物，偏析程度較DIN1.2738大大減輕，這種優(yōu)勢(shì)可使模具獲得理想的表面加工狀態(tài)。LKM838H交貨后可直接刻模使用，無(wú)需亦不推薦進(jìn)行淬硬處理，如欲進(jìn)一步提高模具的耐磨性，建議在模具試模定型后施以表面軟氮化處理。

LKM838H的金相組織 500X

LKM838H的物理性能

得益于LKM838H的高導(dǎo)熱性，不但可減低機(jī)加工時(shí)刀具的損耗，最重要是可籍此提高大型注塑模具的生產(chǎn)效率，從而為模具使用者帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的利益，如表3所示。

表3 LKM838H的物理性能

下表4為一電視機(jī)后殼模具采用不同模具材料注塑效率之對(duì)比：

表4 電視機(jī)后殼模具采用不同模具材料注塑效率之對(duì)比

LKM838H的機(jī)械加工性能和放電加工性能

相較于同類(lèi)P20型高硬度普通塑膠模具鋼，LKM838H具備非常出色的機(jī)加工性能和超低的刀具損耗率，公司委托LEEPORT采用OKUMA加工中心和三菱刀具對(duì)LKM838H，LKM738H和LKM738三類(lèi)材料進(jìn)行加工測(cè)試，結(jié)果表明：LKM838H的加工長(zhǎng)度為170-200m時(shí)，刀具損耗為60％，與低硬度的LKM738相似，而LKM738H的加工長(zhǎng)度為37-41m時(shí)，刀具損耗已達(dá)到65%。LKM838H非常適合制作需作大量機(jī)加工的大型塑膠模，能大大縮短制模周期并節(jié)省刀具的費(fèi)用。

測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)下表5：

表5 LKM838H，LKM738H和LKM738測(cè)試數(shù)據(jù)

預(yù)硬態(tài)交貨的LKM838H經(jīng)過(guò)充分的高溫回火，適合進(jìn)行電火花放電加工和線切割加工，為使模具在放電加工后獲得理想的表面狀態(tài)，需格按照下列指引進(jìn)行操作：

1.加工完結(jié)前，調(diào)低電流到最小值并用高頻率結(jié)束放電以減低變質(zhì)層的厚度；

2.加工完結(jié)后必須進(jìn)行去應(yīng)力回火（回火溫度：530℃）以消除模具表面的張應(yīng)力，并徹底打磨去除放電變質(zhì)層（含熔化層＋滲碳淬火層＋過(guò)回火層）以獲得最佳模具壽命。

LKM838H的焊接性能

低含碳量及均衡的成分配比令到LKM838H非常易于焊補(bǔ)，它具備超低的焊接熱敏感性和高的抗熱疲勞性，采用正確的焊接工藝進(jìn)行氬弧焊補(bǔ)，可令焊區(qū)的拋光和蝕紋效果與基體完全一致。焊補(bǔ)LKM838H需用供應(yīng)商提供的專(zhuān)用焊枝（Z04-P24-16）進(jìn)行焊接并在焊前對(duì)焊枝進(jìn)行干燥處理以杜絕氫脆風(fēng)險(xiǎn)，焊接過(guò)程中必須施以325℃的預(yù)熱和保溫以防止冷裂，焊后必須進(jìn)行550℃回火充分消除應(yīng)力并使母材和熔合區(qū)的硬度均勻化。

LKM838H的應(yīng)用領(lǐng)域

選擇塑膠模選材，至少需考慮六大要素：

1.模具材料的特性；
2.被加工塑膠材料的特性；
3.模具的尺寸和設(shè)計(jì)；
4.模具批量；
5.生產(chǎn)速度；
6 .模具的表面要求。

LKM838H集專(zhuān)利合金成分，易加工性，高導(dǎo)熱性和良好的表面加工效果及優(yōu)異的焊接性于一身，適合制作要求中等批量生產(chǎn)的非腐蝕性塑膠制品模，如PP，ABS，PE，PS等；適合制作大型注塑模之原身模和鑲件，如汽車(chē)配件模，家電外殼模等；亦適合制作高強(qiáng)度滑塊，模板及軸類(lèi)機(jī)械零件等。

塑膠模具的經(jīng)濟(jì)學(xué)

由圖中，可以看出，在注塑模具的制作費(fèi)用中，材料費(fèi)用僅占15%左右，模具設(shè)計(jì)和加工費(fèi)用占了半數(shù)，模具材料的特性不但左右了模具的設(shè)計(jì)和加工，而且對(duì)模具的質(zhì)素（可靠性，穩(wěn)定性，壽命和產(chǎn)品質(zhì)素）起著決定性的作用。

塑膠模具的經(jīng)濟(jì)學(xué)

隨著“長(zhǎng)三角”模具制造業(yè)的崛起，模具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益白熱化，模具制造商不得不通過(guò)縮短制模周期，降低模具成本等方法來(lái)增加利潤(rùn)。在模具的使用期，一套選材不當(dāng)?shù)哪＞卟粌H會(huì)影響模具的使用性能及使用壽命，亦會(huì)為客戶增加生產(chǎn)成本，影響生產(chǎn)進(jìn)度，因此，合適的模具材料，必將為模具制作和使用者帶來(lái)源源不斷的利潤(rùn)。 (end)

文章地址：http://www.yangfine.cn/Article/mjjs/200809/307.html