碳素NAK80模具钢的应用原理:

一、 中碳碳素塑料模具钢
对于含碳量为0.4%-0.6%的碳素塑料模具钢，目前国际上较广泛使用的钢号是日本JIS G4051标准中的S45C~S58C系列，；过内则普遍永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YB/T 094-1997、YB/T 107-1997、YB/T 129-1997有专门规定。这类碳素塑料模具钢除了制造塑料模具之外，还广泛用于制造塑料模架。
这类钢一般采用转炉或电炉冶炼。为了保证模具的镜面加工性能、表明粗糙度和使用性能等，其冶金质量应比碳素结构钢要求高，应尽量降低钢中的硫、磷等有害元素的含量和气体（氮、氢、氧）的含量；不得有气孔、裂纹、夹杂等宏观缺陷。这类钢的热加工性能良好，热加工时应增大钢材的锻压比，以保证钢材的组织致密、均匀。为了进一步提高在制造模具所使用刀具的使用寿命、缩短加工工时，降低模具加工成本，近年来发展了S55C系列的易切削钢。
用碳含量为0.4%~0.6%的碳素塑料模具钢制造模具，可以直接采用锻、轧态的坯料进行粗加工，但要改善钢材的切削加工性能，需要进行退火除了，S45C的退火加热温度为820~840℃，保温2~4h后炉冷，退火组织为珠光体+铁素体。对于尺寸较大的模具，可以经正火并回火后使用。若模具性能要求较高，最好进行调质处理，即先经淬火处理等到马氏体组织，然后再经过高温回火得到索式体组织。索式体组织比正火或退火处理得到珠光体和铁索体的混合组织具有更好的综合力学性能，具有较高的强度和屈强比、较高的冲击韧性、较低的脆性转变温度和较高的疲劳强度等。
二、 高碳碳素塑料NAK80模具钢
高碳碳素塑料模具钢（即碳素工具钢）含碳量为0.7%~1.3%，热处理后可以得到高硬度和高耐磨性，但淬透性较低，较大的模具不能淬透，只适宜制造尺寸较小的热固性塑料成型模具。
碳素工具钢通常用电炉冶炼。由于钢中碳含量较高，导热性较差，在热加工时钢锭或大型钢坯加热时的装炉温度不宜过高，升温速度（尤其是在低温区）不宜过快，以免生产过大的热应力而造成裂纹。加热时必须保证钢材透烧；但是在高温停留时间不宜过长，以免造成严重脱碳。热加工（锻、轧）时要保证加热后钢中网状碳化物能够大部分被破碎，因为钢中存在不均匀或粗大的碳化物，会使钢材的质量变坏，切削加工变得困难，模具在热处理时容易开裂，热处理后的硬度不均匀，使用时易崩刃，因此，锻、轧热加工碳素工具钢时，必须有适当的压缩比（一般大于4）。对于碳含量高的T12及T13钢，有时还须采用镦粗拔长的方法来进行锻造，以使钢中的碳化物均匀细化。碳素工具钢的终锻、终轧温度一般在800℃左右为宜，锻、轧加工后应迅速冷至650℃，然后进行缓冷，以免析出粗大或网状的碳化物。

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