今天给各位分享3D打印模具材料改性对打印模具性能带来的改变的知识，其中也会对教学课件 《模具材料（第2版）》高为国.ppt进行分享，希望能对你有所帮助！

本文导读目录：

1、3D打印模具材料改性对打印模具性能带来的改变

2、教学课件 《模具材料（第2版）》高为国.ppt

3、不同表面处理工艺下高强度模具材料的摩擦磨损特性

3D打印模具材料改性对打印模具性能带来的改变

　　第一，采用SLM成形了合金成分有微量差异的两组粉末，研究结果表明具有较低Si、Mn含量的试样具有更优异的性能，其水平方向抗拉强度为1184MPa，延伸率为9.2%，硬度为50.31±0.78HRC;垂直方向抗拉强度为1469MPa、延伸率为11.1%，硬度为48.73±0.77HRC。

　　均高于另一组试样的性能(664.7MPa、7.3%，46.02±2.82;1186MPa、10.6%，47.33±1.95HRC)。

　　在相同的腐蚀条件下前者在单位时间单位面积内腐蚀失重量更少，腐蚀后的形貌更完整。

　　进一步研究发现较多Si、Mn元素对SLM的成形性具有不利影响。

　　第二，为了提高模具钢的耐磨性和强度，在S136模具钢中添加了不同含量(0，0.5，1.5，2.5wt.%)的纳米TiB2弥散强化相，SLM成形结果表明：0.5wt.%TiB2/S136试样的晶粒最细小、性能最佳，强度达到963.7MPa，显微硬度达到761.5Hv，摩擦系数为0.6489和最低的摩擦磨损率0.152×10-4mm3/Nm。

　　上述优异性能得益于TiB2相在S136基体中的高度均匀弥散分布形成的连续环状结构，以及在基体相与陶瓷相中间形成的薄层“金属-陶瓷”界面，二者均可强化晶界，提高基体材料性能。

　　(a)-(d)SLM成形两组不同成分S136试样的微观形貌；(e)不同TiB2含量对SLM成形S136硬度的影响；(f)不同Cr含量对SLM成形S136致密度的影响。

教学课件 《模具材料（第2版）》高为国.ppt

　　塑料模具材料的热处理技术要求特点：（1）适中的硬度和良好的韧性。

　　（3）模具在热处理时，应特别注意对型腔表面的保护，防止其产生任何缺陷。

　　（4）热固性塑料模具长期在受热受压条件下工作，热处理后应具有较高的抗塌陷能力。

　　第二节塑料模具材料及热处理依据其强化方式或服役特性等因素,可将塑料模具材料大体分为渗碳型塑料模具钢、预硬型塑料模具钢、整体淬硬型塑料模具钢、耐蚀型塑料模具钢、时效硬化型塑料模具钢以及其他类型模具材料六大类。

　　一、渗碳型塑料模具钢及热处理渗碳型塑料模具钢包括碳素渗碳钢和合金渗碳钢两类。

　　渗碳钢的碳含量一般在0.1％～0.25％范围内，退火后硬度较低，具有良好的切削加工性能，也可以采用冷挤压成形法制造模具。

　　经渗碳处理之后，模具型腔表面获得高硬度和高耐磨的使用性能，同时也保证了较好的抛光性能。

　　常用牌号有10、20、20Cr、12CrNi2、12CrNi3、12CrNi4和20Cr2Ni4等。

　　渗碳型塑料模具钢的热处理为渗碳、淬火和低温回火。

　　二、预硬型塑料模具钢及热处理预硬型塑料模具钢分为调质预硬型塑料模具钢和易切削预硬型塑料模具钢两类。

　　主要用于制造模具型腔复杂精密，使用寿命要求长的大、中型塑料模具。

　　预先进行调质处理，硬度为30～40HRC，切削加工成型后直接使用。

　　一般为中碳低合金钢，碳含量为0.35%～0.65%，并含有一定量的Cr、Mn、V等合金元素。

　　热处理：球化退火→预硬处理（淬火加高温回火）。

　　调质预硬型塑料模具钢有SM45、SM48、SM50、SM53、SM55、4Cr5MoSiV1等。

　　易切削预硬型塑料模具钢有5CrNiMnMoSCa（5NiSCa）、8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）、40CrMnVBSCa（P20BSCa）、Y55CrNiMnMoV（SM1）等。

　　三、整体淬硬型塑料模具钢及热处理在模具切削加工完成以后，将其整体进行一定的淬火、回火处理，以获得所需力学性能的塑料模具钢，称为整体淬硬型塑料模具钢。

　　整体淬硬型塑料模具钢有较高的硬度，以及较好的耐磨性、抛光性和电加工性能。

　　但它与渗碳钢和预硬型塑料模具钢相比，韧性降低，变形、扭曲和产生裂纹的倾向增大。

　　整体淬硬型塑料模具钢包括碳素工具钢，如T7A、T8A、T10A；低合金工具钢如9SiCr、CrWMn；以及目前应用较广的Cr12Mo、4Cr5MoVSi、Cr12V1等。

　　整体淬硬型塑料模具钢的最终热处理一般为淬火加低温回火，少数采用中温回火或高温回火，热处理后的硬度通常在45～50HRC以上。

　　四、时效硬化型塑料模具钢及热处理时效硬化型塑料模具钢碳含量低、合金元素含量较高、经过固溶处理和时效处理后使用。

　　时效硬化型塑料模具钢经过时效处理而获得高的力学性能，适合制作强度和韧性、尺寸精度、光洁度和耐蚀性都要求较高的塑料模具，以及透明塑料模具等。

　　常用钢有低碳低镍时效硬化型塑料模具钢25CrNi3MoAl、低碳马氏体时效型塑料模具钢18Ni、低镍马氏体时效硬化型塑料模具钢06Ni6CrMoVTiAl（06Ni）、镜面塑料模具钢10Ni3MnMoCuAl（PMS）、易切削调质时效型塑料模具钢Y20CrNi3AlMnMo（SM2）、时效硬化型不锈钢05Cr16Ni14Cu13Nb（PCR）等。

　　五、耐蚀型塑料模具钢及热处理常用钢有95Cr18、90Cr18ＭoＶ、85Cr17、102Cr17Mo等高碳高铬型耐蚀钢，14Cr17Ni2马氏体时效不锈耐酸钢和05Cr16Ni4Cu3Nb析出硬化不锈钢等。

　　95Cr18、90Cr18MoV和102Cr17Mo等牌号是属于高碳高铬耐蚀型塑料模具钢，其预先热处理为退火，退火后的硬度为197～255HBW；最终热处理为1050～1100℃淬火、160～200℃低温回火。

　　0Cr16Ni4Cu3Nb（PCR）是一种析出硬化不锈钢，经过淬火后获得单一的马氏组织体，硬度为32～35HRC时可进行切削加工，然后再经过460～480℃时效处理，合金碳化物弥散析出，使其获得较好的综合力学性能。

　　六、其他塑料模具材料及热处理在某些条件下工作的塑料模具，还可以选用铝合金、铍青铜、锌合金和铸铁等材料。

　　1.铜合金：主要是铍青铜，如ZCuBe2、ZCuBe2.4等。

　　一般采用铸造方法成型，成本低、周期短，且可以制作出复杂模具型腔。

　　铍青铜可以通过固溶时效处理实现强化，固溶后合金处于软化状态，塑性好便于机械加工。

　　成型后进行时效处理，合金的抗拉强度可以达到1100～1300MPa，硬度可达40～42HRC，能够满足使用性能要求。

　　适于制造吹塑模、注射模，以及一些高导热、高强度和高耐腐蚀的塑料模具。

不同表面处理工艺下高强度模具材料的摩擦磨损特性

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