KPM30模具钢的特性与用途

　　KPM30预硬塑胶模具钢通用预硬钢,日本高周波生产预硬型塑胶模具钢材,抛光,电蚀,熔接性,切削性,焊补性与加工性均良好.

　　KPM30钢是日本高周波特殊工具钢, 是焊接性超群的通用塑料模具钢和预硬钢材。硬度为30~33HRC 的预硬化钢, 可直接刻模加工后付诸使用, 以精心设计的制作工艺, 得到了相当均匀的组织及硬度, 放电加工后表面硬化层的硬度低, 便于抛光, 以焊接开裂敏感性低的成分进行平衡设计, 大幅度改善了焊接性。抛光、电蚀、焊补性与可加工性均良好。

　　KPM30化学成分：

　　碳C：0.40

　　硅Si：0.30

　　锰Mn：1.45

　　铬Cr：2.00

　　钼Mo：0.20

　　KPM30出厂状态：经硬化及回火至约HB290-330

　　一、特性

　　(一)高硬度

　　合金元素的作用

　　KPM30模具钢含有多种合金元素，如铬(Cr)、钼(Mo)等。铬元素能提高钢的淬透性，并且在钢的表面形成碳化铬，从而提高钢的硬度。钼元素则有助于细化晶粒，进一步增强钢的硬度。

　　例如，当铬含量达到一定比例时，在淬火和回火处理后，钢中的碳化铬数量增多，使得钢的硬度显著提高。

　　硬度对模具的意义

　　在模具制造中，高硬度是非常重要的特性。对于冲压模具而言，高硬度的KPM30模具钢能够在冲压过程中保持模具的形状精度，防止模具因受到冲压材料的反作用力而变形。在冲裁较硬的金属板材(如高强度钢板)时，KPM30模具钢的高硬度可以确保冲裁刃口的锋利度和耐用性。

　　(二)良好的耐磨性

　　微观结构与耐磨性

　　KPM30模具钢的微观结构中，合金碳化物均匀分布。这些碳化物硬度很高，在模具与被加工材料的摩擦过程中，能够有效地抵抗磨损。

　　例如，在电子显微镜下可以观察到，KPM30模具钢中的碳化铬等碳化物颗粒细小且弥散分布在基体中。当模具在工作过程中与工件发生相对运动时，这些碳化物就像微小的“耐磨颗粒”，承担着大部分的摩擦应力。

　　在模具工作中的体现

　　在注塑模具中，当塑料熔体在模具型腔中流动时，会对模具内壁产生一定的摩擦。KPM30模具钢的良好耐磨性能够保证模具型腔的尺寸精度，减少因磨损而导致的塑料制品尺寸偏差。在压铸模具中，高温高压下的金属熔体对模具的冲刷磨损很严重，KPM30模具钢的耐磨性可以延长模具的使用寿命。

　　(三)的热稳定性

　　热稳定性的原理

　　KPM30模具钢中的合金元素组合使其具有的热稳定性。在高温环境下，其内部组织不易发生相变和软化。例如，钼元素和铬元素在高温下能够稳定钢的奥氏体组织，防止其向珠光体等软相转变。

　　当模具在高温下工作时(如压铸模具在压铸高温金属时)，KPM30模具钢能够保持其硬度和强度，确保模具的正常工作。

　　在热加工模具中的应用

　　在热锻模具中，KPM30模具钢的热稳定性表现得尤为突出。热锻过程中，模具需要承受高温(通常在800 - 1000℃左右)和巨大的冲击力。KPM30模具钢能够在这样的高温环境下保持良好的力学性能，不会因为温度升高而迅速软化，从而保证了热锻模具的使用寿命和锻造零件的质量。

　　(四)较好的韧性

　　韧性的微观机制

　　KPM30模具钢通过合理的合金化和热处理工艺，在保证硬度和耐磨性的同时，也具有较好的韧性。其内部组织中的晶界结构得到优化，晶界处的杂质含量较低，使得裂纹在扩展过程中受到较大的阻碍。

　　例如，在进行冲击试验时，KPM30模具钢能够吸收一定的能量而不发生脆性断裂。

　　对模具的重要性

　　在模具的使用过程中，尤其是在受到冲击载荷的情况下，韧性是非常关键的性能。例如在冷镦模具中，当冷镦机对金属材料进行高速冲击镦粗时，KPM30模具钢的韧性能够防止模具因突然的冲击而破裂，保证模具的安全性和可靠性。

　　二、用途

　　(一)冲压模具

　　精密冲压模具

　　在精密冲压模具中，KPM30模具钢的高硬度和良好的耐磨性是其主要优势。例如在制造电子设备的精密冲压件(如手机金属外壳、电脑主板上的金属插件等)时，KPM30模具钢能够保证冲压出的零件尺寸精度高、表面质量好。

　　由于其硬度高，在冲压较薄的金属板材时，能够有效地控制冲压变形量，减少零件的翘曲和变形。

　　高强度冲压模具

　　对于冲压高强度金属材料(如高强度合金钢、不锈钢等)的模具，KPM30模具钢的高硬度和韧性是必不可少的。在汽车制造中，冲压汽车大梁、发动机支架等高强度部件的模具，KPM30模具钢能够承受巨大的冲压压力，并且在长期使用过程中保持模具的性能稳定。

　　(二)注塑模具

　　大型注塑模具

　　在大型注塑模具中，KPM30模具钢的热稳定性和耐磨性是关键因素。例如在制造大型塑料家具(如塑料桌椅)、大型塑料容器(如垃圾桶、储水桶等)的注塑模具时，KPM30模具钢能够在长时间的注塑过程中保持模具型腔的尺寸精度。

　　由于大型注塑模具的散热相对较慢，KPM30模具钢的热稳定性能够防止模具在高温下软化变形，从而保证塑料制品的质量。

　　高要求注塑模具

　　对于一些对塑料制品质量要求较高的注塑模具，如光学塑料镜片注塑模具，KPM30模具钢的高硬度和良好的耐磨性能够确保模具型腔的光洁度。在注塑过程中，模具型腔的光洁度直接影响光学镜片的透明度和表面质量。

　　(三)压铸模具

　　有色金属压铸模具

　　在压铸有色金属(如铝合金、锌合金等)的模具中，KPM30模具钢的热稳定性和耐磨性是其重要特性。在汽车发动机缸体压铸模具(铝合金压铸)中，KPM30模具钢能够承受高温高压的铝液冲刷，并且在长时间的压铸过程中保持模具的形状精度。

　　在锌合金压铸模具中，KPM30模具钢能够抵抗锌合金熔体的腐蚀和磨损，延长模具的使用寿命。

　　复杂结构压铸模具

　　对于压铸具有复杂内部结构的零件(如具有精细冷却通道或加强筋结构的压铸零件)的模具，KPM30模具钢的良好韧性和加工性能是优势。在制造这种复杂结构的压铸模具时，KPM30模具钢能够方便地进行加工，并且在压铸过程中能够承受复杂的应力分布，防止模具开裂。

　　(四)冷镦模具

　　高强度冷镦模具

　　在冷镦高强度金属材料(如高强度螺栓、螺母等)的模具中，KPM30模具钢的高硬度和韧性是关键性能。在冷镦过程中，模具需要承受巨大的冷镦力，KPM30模具钢能够保证模具不会因过度变形或破裂而失效。

　　由于冷镦模具的工作频率较高，KPM30模具钢的耐磨性也能够保证模具的长期使用，减少模具的更换频率。

　　精密冷镦模具

　　在制造精密冷镦零件(如精密机械零件中的小型轴类零件)的模具中，KPM30模具钢的高硬度和良好的加工性能能够确保模具的尺寸精度。在冷镦过程中，模具的尺寸精度直接影响冷镦零件的精度，KPM30模具钢能够满足这种精密冷镦的要求。