4.11 SM45钢、SM50钢及SM55钢_工具用钢热处理手册-QQ阅读男生武侠网

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4.11 SM45钢、SM50钢及SM55钢

由于碳素塑料模具钢具有可加工性好、价格便宜、原材料来源方便等优点，广泛用于制造形状简单的小型模具或精度要求不高、使用寿命不需要太长的模具。对于热塑性塑料注射模具，一般采用碳含量为0.4%～0.6%（质量分数）的碳素模具钢制造。

碳的质量分数为0.4%～0.6%的碳素塑料模具钢，目前国际上广泛使用的牌号是日本JIS G4051标准中的S45C～S58C系列；我国普遍使用SM45、SM50、SM55钢，其扁钢、热轧厚钢板和模块的产品质量，在相应的行业标准JB/T 107—1997、YB/T 094—1997、YB/T 129—1997有专门的规定。这类钢除了制造塑料模具之外，还广泛用于制造塑料模架。

4.11.1 SM45钢

1.性能特点

SM45钢属优质碳素模具钢，与45钢相比，差别在于S、P含量低，钢的纯净度好。一般以热轧、热锻或正火状态的扁钢、厚钢板、模块供货。用于制造较大模具，寿命不尽如人意；制造小型模具时，有些单位用热水淬火代替调质，硬度为255HBW。钢中碳含量中等，形状简单的模具一般采用水淬油冷，形状复杂的模具水淬易裂，应采用聚合物水溶液冷却。SM45钢的优点是价格便宜，货源充足，淬火后有较高的硬度，调质处理后具有良好的强韧性和一定的耐磨性。

2.化学成分、临界点及对应牌号（见表4-47）

表4-47 SM45钢的化学成分、临界点及对应牌号

3.热处理工艺（见表4-48）

表4-48 SM45钢热处理工艺

（续）

4.力学性能

SM45钢不同温度回火后的力学性能见图4-24，不同直径SM45钢调质后的力学性能见表4-49。

图4-24 SM45钢不同温度回火的力学性能

注：1.试样直径为φ10mm，840℃水淬。

2.试验用钢成分（质量分数，%）：0.43C，0.27Si，0.61Mn。

表4-49 不同直径SM45钢调质后的力学性能

（续）

注：试验用钢成分（质量分数，%）：0.44C，0.31Si，0.74Mn，0.031S、0.018P。

5.淬透性

SM45钢淬透性曲线见图4-25。

6.应用

1）可用于日用杂品、玩具等塑料制品的模具。

2）制造小型塑料模具、模架。

4.11.2 SM50钢

1.性能特点

SM50钢与50钢相近，但钢的纯洁度更高，碳含量的波动范围更窄，力学性能更稳定。该钢经正火或调质处理后有一定的硬度、强度和耐磨性，且价格便宜，可加工性好，适宜制造形状简单的小型塑料模具或精度要求不高、使用寿命不需要很长的塑料模具等；该钢焊接性、冷变形性比SM45钢差。

2.化学成分、临界点及对应牌号（见表4-50）

图4-25 SM45钢淬透性曲线

注：第一汽车制造厂试验数据，试验用钢（质量分数，%）共66炉：0.42～0.50C，0.50～0.80Mn，0.17～0.37Si；奥氏体化温度840℃。

表4-50 SM50钢的化学成分、临界点及对应牌号

3.热处理工艺（见表4-51）

表4-51 SM50钢的热处理工艺

4.力学性能

SM50钢不同温度回火后的力学性能见表4-52，SM50钢力学性能与回火温度的关系见图4-26和图4-27。

表4-52 SM50钢不同温度回火后的力学性能

图4-26 力学性与回火温度关系

注：820℃油淬。

图4-27 力学性能与回火温度关系

注：840℃水淬，试样直径为φ10mm。

5.淬透性曲线

SM50钢淬透性曲线如图4-28所示。

图4-28 SM50钢淬透性曲线

注：奥氏体温度为840℃，晶粒度为6～8级。

6.应用

1）用于制造一般塑胶模具的底板、垫板，中、小型模具。

2）精度要求不高、受力不大、生产批量小的模具。

3）模具弹簧等。

4.11.3 SM55钢

1.性能特点

SM55钢属碳素塑料模具钢，其化学成分与高强中碳优质结构钢——55钢相近，但该钢的纯净度更高，碳含量的波动范围更窄，力学性能更稳定。该钢热处理后有高的表面硬度、强度、耐磨性和一定的韧性，一般在正火或调质后使用。该钢的价格便宜，可加工性中等，当硬度为179～229HBW时，相对加工性为50%；但焊接性和冷变形性均低。

2.化学成分、临界点及相应牌号（见表4-53）

表4-53 SM55钢的化学成分、临界点及相应牌号