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“工欲善其事，必先利其器”，模具行業一向有“工業之母”之稱，如何正確選擇并使用高品質的模具鋼一直是模具設計者孜孜以求的課題。作為全球知名的模架和模具材料供應商，龍記集團一直致力于為模具業界提供全方位的技術解決方案，不斷推陳出新，引領模具行業用材的新潮流。

自步入21世紀來，隨著汽車行業在中國特別是華南地區的迅猛發展，及歐美大型塑膠模具訂單不斷外發到中國，模具業渴望得到一種集優良的機械加工性和表面加工性（蝕紋和拋光）于一身，同時具備良好焊接性能的新型P20模具鋼。有鑒于此，龍記集團連同歐洲知名鋼廠共同研發一種新世代之P20鋼種，以符合前述之要求，LKM838H應運而生，自2004年推出后一直受到廣大客戶的青睬。本文將詳細剖析LKM838H的性能和用途。

LKM838H的專利化學成分及各元素在鋼中的作用

表1 典型值（重量百分數％）

對表1中數據進行分析，可知:

1.LKM838H降低C和Si含量以提高鋼的熱傳導性，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，從而提高機械加工性和拋光平面度；

3.LKM838H增加Mo含量，以增加熱穩定性高，尺寸細小，彌散分布的M2C和MC型碳化物數量，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，這一特殊鋼的化學成分已獲國際專利，獨特的成分配比和嚴格的品質管控措施確保了該種鋼材結構的高度連續性。

LKM838H的機械性能和金相組織

LKM838H是以預硬態交貨，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，這種優勢可使模具獲得理想的表面加工狀態。LKM838H交貨后可直接刻模使用，無需亦不推薦進行淬硬處理，如欲進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的高導熱性，不但可減低機加工時刀具的損耗，最重要是可籍此提高大型注塑模具的生產效率，從而為模具使用者帶來實實在在的利益，如表3所示。

表3 LKM838H的物理性能

下表4為一電視機后殼模具采用不同模具材料注塑效率之對比：

表4 電視機后殼模具采用不同模具材料注塑效率之對比

LKM838H的機械加工性能和放電加工性能

相較于同類P20型高硬度普通塑膠模具鋼，LKM838H具備非常出色的機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LKM838H，LKM738H和LKM738三類材料進行加工測試，結果表明：LKM838H的加工長度為170-200m時，刀具損耗為60％，與低硬度的LKM738相似，而LKM738H的加工長度為37-41m時，刀具損耗已達到65%。LKM838H非常適合制作需作大量機加工的大型塑膠模，能大大縮短制模周期并節省刀具的費用。

測試數據見下表5：

表5 LKM838H，LKM738H和LKM738測試數據

預硬態交貨的LKM838H經過充分的高溫回火，適合進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，需格按照下列指引進行操作：

1.加工完結前，調低電流到最小值并用高頻率結束放電以減低變質層的厚度；

2.加工完結后必須進行去應力回火（回火溫度：530℃）以消除模具表面的張應力，并徹底打磨去除放電變質層（含熔化層＋滲碳淬火層＋過回火層）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，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行氬弧焊補，可令焊區的拋光和蝕紋效果與基體完全一致。焊補LKM838H需用供應商提供的專用焊枝（Z04-P24-16）進行焊接并在焊前對焊枝進行干燥處理以杜絕氫脆風險，焊接過程中必須施以325℃的預熱和保溫以防止冷裂，焊后必須進行550℃回火充分消除應力并使母材和熔合區的硬度均勻化。

LKM838H的應用領域

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.模具的尺寸和設計；
4.模具批量；
5.生產速度；
6 .模具的表面要求。

LKM838H集專利合金成分，易加工性，高導熱性和良好的表面加工效果及優異的焊接性于一身，適合制作要求中等批量生產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，如汽車配件模，家電外殼模等；亦適合制作高強度滑塊，模板及軸類機械零件等。

塑膠模具的經濟學

由圖中，可以看出，在注塑模具的制作費用中，材料費用僅占15%左右，模具設計和加工費用占了半數，模具材料的特性不但左右了模具的設計和加工，而且對模具的質素（可靠性，穩定性，壽命和產品質素）起著決定性的作用。

塑膠模具的經濟學

隨著“長三角”模具制造業的崛起，模具市場競爭日益白熱化，模具制造商不得不通過縮短制模周期，降低模具成本等方法來增加利潤。在模具的使用期，一套選材不當的模具不僅會影響模具的使用性能及使用壽命，亦會為客戶增加生產成本，影響生產進度，因此，合適的模具材料，必將為模具制作和使用者帶來源源不斷的利潤。 (end)

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