模具材料与热处理-第8章

8．1塑料模具的工作条件与性能要求8．1．1塑料模具材料的使用性能要求8．1．2塑料模具材料的工艺性能要求 8．2塑料模具材料的选用

8．2．1渗碳型塑料模具用钢 8．2．2淬硬型塑料模具用钢 8．2．3预硬型塑料模具用钢 8．2．4时效硬化型塑料模具钢 8．2．5耐蚀塑料模具钢 8．2．6其它塑料模具材料 8．3塑料模具的热处理及实例

8．3．1塑料模具的制造工艺路线 8．3．2塑料模具的热处理特点8．3．3塑料模的表面处理第8章塑料模具钢及其热处理目录

重点

1.了塑料模具材料的服役条件、失效特点和性能要求

2.合理地选择塑料模具材料及热处理工艺

8.1塑料模具的工作条件与性能要求塑料模具材料应具有的性能包括使用性能和工艺性能两方面。

8.1.1塑料模具材料的使用性能要求

1.硬度、耐磨性和耐蚀性2.强度、韧性和疲劳强度3.耐热性4.尺寸稳定性5.导热性8.1.2塑料模具材料的工艺性能要求

1.切削加工性和表面抛光性2.塑性加工性3.电加工性4.热处理工艺性5.表面处理工艺性6.表面刻蚀性能和镜面加工性能7.焊接性能8.2塑料模具材料的选用

1.模具材料选择的基本要求（1）综合性能优良

模具材料应具有一定的硬度和耐磨性，使模具在特定的工作条件下能够保持其形状和尺寸的稳定;应具有足够的强度和韧性，既能承受一定的高压又能承受一定冲击载荷的作用;应具有一定的抗热性能，包括一定的热强性和热硬性、热稳定性、热疲劳抗力和抗粘着性等，以承受模具工作时因强烈的摩擦而产生的局部高温。

（2）工艺性能良好

所选用的模具材料应具有良好的冷、热加工性能及热处理工艺性能，制造简单，加工方便，能够保证供应且经济性合理等。

2.模具材料选择时应考虑的因素

（1）模具的工作条件

包括承载力的大小、速度（冲击状况）、工作温度及腐蚀情况等。

（2）模具的失效形式——塑性变形失效、磨损失效及断裂失效。

（3）模具所加工的产品

——批量的大小、质量的高低、材质的好坏

（4）模具的结构——模具的大小、形状、模具工件的工作性质等。模具的工作工件所用的材料应该比其他工件所用的材料好。

（5）模具的制造工艺

（6）现有的设备及技术水平

8.2.1渗碳型塑料模具用钢

渗碳型塑料模具用钢主要用于冷挤压成型的塑料模具。为了便于冷挤压成型，这类钢在退火时必须有高的塑性和低的变形抗力，因此，对这类钢要求有低的或超低的碳含量，为了提高模具的耐磨性，这类钢在冷挤压成型后一般都进行渗碳和淬火、回火处理，表面硬度可达58～62HRC。

介绍两个典型钢种。

0Cr4NiMoV(LJ)钢

12CrNi3A钢

8.2.2淬硬型塑料模具用钢

1.常用钢种及热处理

常用的淬硬型塑料模具用钢有碳素工具钢、低合金冷作模具钢、Cr12型钢、高速钢、基体钢和某些热作模具钢等。这些钢的最终热处理一般是淬火和低温回火(少数采用中温回火或高温回火)，热处理后的硬度通常在45HRC以上。

2.实际应用

碳素工具钢仅适于制造尺寸不大，受力较小，形状简单以及变形要求不高的塑料模具;低合金冷作模具钢主要用于制造尺寸较大、形状较复杂和精度较高的塑料模具;Cr12型钢适于制造要求高耐磨性的大型、复杂和精密的塑料模具;热作模具钢适于制造有较高强韧性和一定耐磨性的塑料模具。另外，GD钢也是近年新推广使用的一种淬硬型塑料模具钢。该钢强韧性高、淬透性和耐磨性好，淬火变形小，价格低，用其取代Cr12MoV钢或基体钢制造大型、高耐磨、高精度塑料模具，不仅降低了成本，而且提高了模具的使用寿命。8.2.3预硬型塑料模具用钢

所谓预硬钢就是供应时已预先进行了热处理，并使之达到模具使用态硬度的钢。这类钢的特点是在硬度30～40HRC的状态下可以直接进行成型车削、钻孔、铣削、雕刻、精锉等加工，精加工后可直接交付使用，这就完全避免了热处理变形的影响，从而保证了模具的制造精度。

介绍几种典型预硬型塑料模具用钢。

3Cr2Mo（P20）钢

3Cr2NiMo（P4410）钢

8Cr2MnWMoVS（8Cr2S）钢

5CrNiMnMoVSCa（5NiSCa）钢Y55CrNiMnMoV（SM1）钢

8.2.4时效硬化型塑料模具用钢

时效硬化型塑料模具用钢的共同特点是碳含量低、合金度较高，经高温淬火(固溶处理)后，钢处于软化状态，组织为单一的过饱和固溶体。采用此类钢制造塑料模具时，可在固溶处理后进行模具的机械成型加工，然后通过时效处理，使模具获得使用状态的强度和硬度，这就有效地保证了模具最终尺寸和形状的精度。

介绍几种时效硬化型塑料模具用钢。

25CrNi3MoAl钢

18Ni类钢

06Ni6CrMoVTiAl（06Ni）钢

10Ni3MnCuAlMoS（PMS）镜面塑料模具钢

Y20CrNi3AlMnMo（SM2）钢

8.2.5耐蚀型塑料模具用钢

0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)钢属于析出硬化不锈钢，硬度为32～35HRC时可进行切削加工。该钢再经460～480℃时效处理后，可获得较好的综合力学性能。

8.2.6其他塑料模具材料

1.铜合金2.铝合金3.锌合金8.3塑料模具的热处理及实例选用不同品种钢做塑料模具，其化学成分和力学性能各不相同，因此制造工艺路线不同；同样，不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。8.3.1塑料模具的制造工艺路线

1.低碳钢及低碳合金钢制模具

例如20，20Cr，20CrMnTi钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成型→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

2.高合金渗碳钢制模具

例如12CrNi3A，12CrNi4A钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。

3.调质钢制模具

例如45，40Cr钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→研磨抛光→装配。

4.碳素工具钢及合金工具钢制模具

例如T7A～T10A，9CrWMn，9SiCr钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→球化退火→机械粗加工→去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火、回火→研磨抛光→装配。

5.预硬钢制模具

例如5NiSiCa，3Cr2Mo（P20）钢。对于直接使用棒料加工的，因其已进行了预硬化处理，故可在加工成型后直接抛光、装配。对于要改锻成坯料后再加工成型的，其工艺路线为:下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理（34～42HRC）→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→研磨抛光→装配。

8.3.1塑料模具的制造工艺路线8.3.2塑料模具的热处理特点

1.渗碳钢塑料模具的热处理2.淬硬钢塑料模具的热处理3.预硬钢塑料模具的热处理4.时效硬化钢塑料模具的热处理

8.3.3塑料模具的表面处理

为了提高塑料模具表面耐磨性和耐蚀性，常对其进行适当的表面处理。

1.渗碳2.渗氮和氮碳共渗3.渗硼及其复合渗4.TD法

5.气相沉积6.热喷涂7.表面淬火8.离子注入

面对如此众多的表面强化处理方式，在具体选择的时候，应根据具体情况进行选择。思考题

8-1请解释下列名词术语:渗碳、TD法、气相沉积、热喷涂、表面淬火、离子注入。

8-2试述塑料模具材料的选择原则。8-3塑料模具热处理的基本要求有哪些?其热处理工艺有什么特点?8-4对模具材料进行表面处理的目的是什么?处理手段有哪些?目录谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH17欧债危机3解救方案1欧债危机简介4近年动态聚焦2危机原因深究5欧债危机与中国欧债危机的全面观欧债危机18相关概念主权债务：指一国以自己的主权为担保向外，不管是向国际货币基金组织还是向世界银行，还是向其他国家借来的债务主权债务违约:现在很多国家，随着救市规模不断的扩大，债务的比重也在大幅度的增加主权信用评价:体现一国主权债务违约的可能性，评级机构依照一定的程序和方法对主权机构（通常是主权国家）的政治、经济和信用等级进行评定，并用一定的符号来表示评级结果。1欧债危机简介19欧债危机，全称欧洲主权债务危机，是指自2009年以来在欧洲部分国家爆发的主权债务危机。欧债危机是美国次贷危机的延续和深化，其本质原因是政府的债务负担超过了自身的承受范围。欧债危机简介20开端三大评级机构的卷入发展比利时，西班牙陷入危机蔓延龙头国受到影响升级7500亿稳定机制达成欧债危机简介发展过程211欧债危机简介欧猪五国PIIGS（PIIGS—欧债风险最大的五个国家英文名称第一个字母的组合）希腊——债务状况江河日下

葡萄牙——债务将超经济产出西班牙——危险的边缘意大利——债务状况严重爱尔兰——债务恐继续增加22目前，希腊属欧盟经济欠发达国家之一，经济基础较薄弱，工业制造业较落后。海运业发达，与旅游、侨汇并列为希外汇收入三大支柱。农业较发达，工业主要以食品加工和轻工业为主。希腊已陷入经济衰退5年，债务危机持续2年多，已经给希腊经济、政治和社会带来了极大的破坏。严重经济衰退带来的直接后果是，失业率高企，民众生活每况愈下。与此同时，政府收入锐减，偿债目标一再被推迟。2011年11月，希腊失业率高达21%，超过100万人待业。。目前，希腊社会阶层情绪对立严重，普通民众认为，正是当权者无所作为，才将这个国家引向了目前这种灾难性局面。而政府官员普遍存在的贪污腐败和无所作为，更是加重了民众的不满。希腊债务危机23葡萄牙是发达国家里经济较落后的国家之一，工业基础较薄弱。纺织、制鞋、旅游、酿酒等是国民经济的支柱产业。软木产量占世界总产量的一半以上，出口位居世界第一。经济从2002年起有所下滑，2003年经济负增长1.3%。2004年国内生产总值为1411.15亿欧元，经济增长1.2%。2005年国内生产总值为1472.49亿欧元，人均国内生产总值为13800欧元，经济增长率为0.3%。葡萄牙债务危机242010年1月11日，穆迪警告葡萄牙若不采取有效措施控制赤字将调降该国债信评级。

2010年4月，葡萄牙已经呈现陷入主权债务危机的苗头。葡萄牙当时的公共债务为GDP的77%，与法国处于相同水平；但是，企业以及家庭、人均的债务均超过了希腊和意大利，高达GDP的236%，葡萄牙债券已被投资者列为世界上第八大高风险债券。2011年3月15日，穆迪把对葡萄牙的评级从A1下调至A3。穆迪称，葡萄牙将面对很高的融资成本，是否能够承受尚难预料，该国财政紧缩目标能否如期实现也存在变数。再考虑到全球经济形势仍不明朗、欧洲中央银行可能提高利率以及高油价带来更高经济运行成本，该机构决定下调该国主权信用评级。25惠誉2010年12月把葡萄牙主权信用评级从“AA－”调低至“A＋”2011年3月25日，标普宣布将葡萄牙长期主权信贷评级从“A-”降至“BBB”，3月29日，标普宣布将葡萄牙主权信用评级下调1级至BBB-2011年4月1日，惠誉下调葡萄牙评级，将其评级下调至最低投资级评等BBB-。称债台高筑的葡萄牙需要救援。2011年4月，葡萄牙10年期国债的预期收益率已经升至9.127%，创下该国加入欧元区以来的新高。与此同时葡萄牙将至少有约90亿欧元的债务到期，葡萄牙政府实在支撑不住了，既没钱、没法偿还到期的债务，又没有有效的融资途径，不得不提出经济救援申请。26房地产泡沫是爱尔兰债务危机的始作俑者。2008年金融危机爆发后，爱尔兰房地产泡沫破灭，整个国家五分之一的GDP遁于无形。随之而来的便是政府税源枯竭，但多年积累的公共开支却居高不下，财政危机显现。更加令人担忧的是，该国银行业信贷高度集中在房地产及公共部门，任何一家银行的困境都可能引发连锁反应。爱尔兰5大银行都濒临破产。为了维护金融稳定，爱尔兰政府不得不耗费巨资救助本国银行，把银行的问题“一肩挑”，从而导致财政不堪重负。财政危机和银行危机，成为爱尔兰的两大担忧。史上罕见，公共债务将占到GDP的100%。消息一公布，爱尔兰国债利率随即飙升。爱尔兰十年期国债利率已直抵9%，是德国同期国债利率的三倍。由此掀开了债务危机的序幕。房地产业绑架了银行，银行又绑架了政府，这就是爱尔兰陷入主权债务危机背后的简单逻辑。

爱尔兰债务危机272011年9月19日，标普宣布，将意大利长期主权债务评级下调一级，从A+降至A，前景展望为负面。在希腊债务危机愈演愈烈之际，意大利评级下调对欧洲来说无疑是雪上加霜。2010年意政府债务总额已达1.9万亿欧元，占GDP比例高达119%，在欧元区内仅次于希腊。由于意大利债务总额超过了希腊、西班牙、葡萄牙和爱尔兰四国之和，因此被视为是“大到救不了”的国家。意大利债务危机28

意大利和其他出现债务危机的欧洲国家所面临的，并不是简单收支失衡问题，而是根本性的经济扩张动能不足问题。这些南欧国家在享受高福利的同时，却逐渐失去全球经济竞争力。其不同程度存在的用工制度僵化、创新能力低、企业活力不足、偷税以及政治内耗剧烈等，是解决债务危机的重要障碍。然而，目前意政府乃至整个欧元区在应对债务危机上，还仅仅以紧缩开支、修复政府短期资产负债表为主攻方向，在体制性改革问题上却重视不够。倘若这些陷入危机的南欧国家不进行一番伤筋动骨的体制性改革，债务危机将无法获得根本性解决。292011年10月7日，惠誉宣布将西班牙的长期主权信用评级由“AA+”下调至“AA-”，评级展望为负面。2011年10月18日，继惠誉和标普之后，穆迪也宣布将西班牙的主权债务评级下调两档至A1，前景展望为负面经济疲软、财政“脱轨”，加上超高的失业率和低迷的房地产市场让西班牙已不堪重负。该国经济增长乏力、财政债台高筑和房地产市场萎靡不振，以及这些问题之间不断加深的负面反馈效应。西班牙债务危机301.影响欧元币值的稳定2.拖累欧元区经济发展3.延长欧元区宽松货币的时间4.欧元地位和欧元区稳定将经受考验5.威胁全球经济金融稳定1欧债危机简介主要影响31crisis2整体经济实力不均1协调机制与预防机制的不健全3欧元体制天生弊端4.欧式社会福利拖累6欧洲一体化进程5民主政治的异化:2欧债危机形成原因321.欧元区内部机制：协调机制运作不畅，预防机制不健全,致使救助希腊的计划迟迟不能出台，导致危机持续恶化。

2.整体经济实力薄弱：遭受危机的国家大多财政状况欠佳，政府收支不平衡在欧元区内部存在严重的结构失衡问题，地域经济水平的差异和经济结构差异导致债务危机国家的竞争力削弱；

3.欧元体制天生弊端：作为欧洲经济一体化组织，欧洲央行主导各国货币政策大权，欧元具有天生的弊端，经济动荡时期，无法通过货币贬值等政策工具，因而只能通过举债和扩大赤字来刺激经济,《稳定与增长公约》没有设立退出机制；2债务危机形成原因主要原因334.欧式社会福利拖累：高福利制度异化与人口老龄化，希腊等国高福利政策没有建立在可持续的财政政策之上(凯恩斯主义财政政策的长期滥用)，历届政府为讨好选民，盲目为选民增加福利，导致赤字扩大、公共债务激增，偿债能力遭到质疑。

5.民主政治的异化:6.欧盟内部：德国坚定地致力于构建“一体化”欧洲的战略，法国有相同的意向，但同时也希望通过“欧洲一体化”来遏制德国。德法有足够的经济实力和雄厚的财力在欧债危机之初，甚至现在在很短时间内疚可遏制危机蔓延并予以解决。之所以久拖不决，其根本目的在于借欧债危机之“机”，整顿财政纪律（特别市预算权），迫使成员国部分让出国家财政主权，以建立统一的欧洲财政联盟，在救助基金及欧洲央行的配合下，行使欧元区“财政部”的职能，以便加速推进欧洲一体化进程2债务危机形成原因主要原因341评级机构2财务造假3积税与就业4EU引起威胁2债务危机形成原因关于评级机构及其他35二、1.评级机构:美国三大评级机构则落井下石，连连下调希腊等债务国的信用评级。(2009年10月20日，希腊政府宣布当年财政赤字占国内生产总值的比例将超过12%，远高于欧盟设定的3%上限。随后，全球三大评级公司相继下调希腊主权信用评级，欧洲主权债务危机率先在希腊爆发。)至此，国际社会开始担心，债务危机可能蔓延全欧，由此侵蚀脆弱复苏中的世界经济。2财务造假埋下隐患：希腊因无法达到《马斯特里赫特条约》所规定的标准，即预算赤字占GDP3%、政府负债占GDP60%以内的标准，于是聘请高盛集团进行财务造假，以顺利进入欧元区。3.税基与就业不乐观：经济全球化深度推进带来税基萎缩与高失业4．欧盟的威胁：马歇尔计划催生出的欧共体，以及在此基础上形成的欧盟，超出了美国最初的战略设定，一个强大的足以挑战美元霸主地位的欧元有悖于美国的战略目标。

2债务危机形成原因关于评级机构及其他361欧盟峰会成果（2011.10）2欧盟峰会成果（2011.12）3宋鸿兵3解救方案37一、银行体系注资问题

3解救方案之10月峰会欧盟被迫采取一系列措施提供流动性，借以稳定银行体系：欧洲央行联合美联储、英国央行、日本央行和瑞士央行在3个月内向欧洲银行提供无限量贷款；欧洲央行重启抵押资产债券的收购；欧洲央行重新发放12个月期银行贷款。在此次峰会上，欧盟领导人达成一致，要求欧洲90家主要商业银行在2012年6月底前必须将资本金充足率提高到9%。银行国别资本补充额度（单位：亿欧元）希腊300西班牙262意大利147葡萄牙78法国88德国52总计约1060383解救方案之10月峰会二、EFSF扩容问题实现“EFSF的杠杆化操作”，即以目前现有资金向高比例债券提供担保，主要分为两种方式：方式一：按20-25%的比例，用EFSF剩余资金额度为新发债券提供“信用增级”，投资者购买债券时可以购买“风险保险”，从而使债券获得EFSF的担保，当债券出现违约损失时，债权人可以从EFSF获得至少20%的面值补偿；方式二：依托EFSF成立“特别用途工具”（也有称“特别用途投资工具”，缩写为SPV/SPIV），吸纳欧盟以外民间或主权基金以充实EFSF可用资金额度。393解救方案之10月峰会三、希腊主权债务减记问题欧盟和IMF：1090亿欧元援助贷款银行等私人投资者：自愿减记21%私人债仅减记幅度第二轮救助计划所需资金21%252050%114060%1090私人债仅减记幅度与第二轮救助希腊计划所需资金对比403解救方案之12月峰会一、达成“新财政协议”财政协议的主要内容包括：1.政府预算应实现平衡或盈余，年度结构性赤字不得超过名义GDP的0.5%；2.成员国超过欧盟委员会设定的3%的赤字上限，将受到欧盟制裁，除非多数欧元区成员国反对；3.债务占比超过60%的国家，其债务削减数量指标的细则必须依据新的规定；欧盟将加强对成员的财政监督和评估，有权要求涉嫌违反《稳定与增长公约》的成员国重新修改预算；4建立并落实各成员国政府债券发行计划事先报告制度5.加强财政一体化；加强协调与管理，强化欧元区。413解救方案之十二月峰会二、强化EFSF和ESM强化EFSF：迅速实施EFSF的杠杆化扩容方案；欢迎欧洲央行作为EFSF介入市场操作的代理机构；EFSF将继续发挥作用，为已启动的项目提供融资。调整ESM：ESM提前至2012年7月启动；欧盟委员会和欧洲央行为维护金融和经济稳定，可对金融援助做出紧急决定，达到85%多数同意即可；实缴资本和ESM已发放贷款的比率维持在15%以上。（同时运行，强化救助能力）

423解救方案之12月峰会三、向IMF注资，提高救助资金的融资规模“双边贷款”：共注资2000亿欧元欧元区国家央行：1500亿欧元非欧元区国家：500亿欧元433解救方案之宋鸿兵建议化解危机的办法：一、财政同盟（效仿美国统一的财政部所具备的转移支付的功能）二、欧洲央行（ECB）入市，收购流动性差的资产三、发行欧盟债券四、银行同盟，使银行资本能够跨境自由流动442014--06情况好转，恢复态势良好各项经济指标触底回升财政监管、金融监管机制2014--07欧债危机重演趋势增加欧洲股市全线大跌的元凶“欧洲银行业”欧版QE计划迟迟未公布（量化宽松，简称QE，是一种货币政策，主要指各国央行通过公开市场购买政府债券、银行金融资产等做法。）4欧债危机新动态（2014-06至今）452014--09急性后逐渐平息转入“慢性期”金融市场危机将渐渐“转移”成实体经济减速低增长、高通胀2014--10增长迟滞的顽固期大规模的债务负担危机引发的并发症（失业差距南北分化）2014年欧盟经济增长率进入了1.3%，欧元区只有0.8%4欧债危机新动态462014--11欧央行进一步放宽货币政策量化宽松政策(QE)央行的资产负债表将增加1万兆欧元2015--01欧债危机持续发酵欧元贬值创出九年新低（2014年欧盟债务率85.6%，这个数据应该说比2009年爆发债务危机数据还是呈上升的趋势。）希腊的退出欧元区风险4欧债危机新动态472015--04希腊重回欧债危机希腊短期国债连续七周遭抛售短期国债收益率飙升至28%（收益率越高，投资者越不感兴趣。）评级至“垃圾级”2015--05希腊债务前途未明欧债市场急剧波动俄罗斯邀请希腊加入金砖银行4欧债危机新动态48492015--05金砖银行难救希腊金砖国家开发银行资金主要用于支持金砖国家和其他新兴经济体及发展中国家的基础设施建设。金砖银行本身还不成熟，其运行机制还没有理顺。但是无论希腊最终是否加入金砖银行，中国都有可能提供支持。作为金砖银行的重要成员国之一，中国目前正在推进的“一带一路”、高铁技术出口、装备制造业走出去等重大发展战略，将与希腊的发展需要不谋而合。希腊是中国参与全球化的支点。（原油进口一半以上是租借希腊的船只。）希腊是中国走向海洋的支点。希腊也是中国包容西方话语体系的支点。1.直接影响我国出口创汇和外向型经济的发展①欧盟是中国最重要的经贸伙伴之一。②欧盟区经济增长逐渐衰退，消费能力的下降，其市场需求也大幅度减少，导致中国对欧出口量的增幅也明显下降。5欧债危机与中国对中国的影响505欧债危机与中国对中国的影响515欧债危机与中国对中国的影响522009--2011年中国对意大利、希腊、葡萄牙、西班牙的出口情况532.导致人民币汇率的大幅波动欧元贬值人民币升值压力降低产品竞争力5欧债危机与中国对中国的影响

545欧债危机与中国对中