RPD728是性能比NAK80更高的钢材。RPD728的特征是改善了镜面抛光性。镜面抛光性通常是根据镜面抛光后表面发生微细气孔的量和表面最大粗糙度进行评价的，但近年来在液晶电视等家电产品中出现了直接使用注射成型机壳的情况，机壳表面未加涂饰，这就要求注射成型后的铸件表面要有高的图案设计性。在镜面要求高的金属模具中，除了微细气孔和最大表面粗糙度外，表面起伏也是一个问题，RPD728通过减少起伏的发生，改善了镜面抛光性。因此，适合用作复制性高的塑料成型模用钢和表面质量要求高的金属模用钢。另外，由于改善了冲击值和耐蚀性，因此能减少塑料制品成型过程中因金属模具的碎片或生锈而产生的质量缺陷。

冲击值是与裂纹和碎片相对的对立指标，冲击值高表明金属模具在使用过程中发生大裂纹的风险小，是可靠性高的金属模具用钢。RPD728的冲击值是NAK80的2倍左右，因此可以说RPD728是不容易发生裂纹和碎片的高等级金属模具用钢。

在湿度98%、温度50℃的湿润环境下对试样进行了5小时的耐蚀试验。RPD728由于添加了能够提高耐蚀性的Cr，因此生锈的情况比NAK80少，耐蚀性好。

  高性能塑料模具钢RPD728

     RPD728的开发思路及其特征

    RPD728是性能比NAK80更高的钢材。RPD728与NAK80的特性对比列于表1。RPD728的特征是改善了镜面抛光性。镜面抛光性通常是根据镜面抛光后表面发生微细气孔的量和表面最大粗糙度进行评价的，但近年来在液晶电视等家电产品中出现了直接使用注射成型机壳的情况，机壳表面未加涂饰，这就要求注射成型后的铸件表面要有高的图案设计性。在镜面要求高的金属模具中，除了微细气孔和最大表面粗糙度外，表面起伏也是一个问题，RPD728通过减少起伏的发生，改善了镜面抛光性。因此，人们期待着使用复制特性高的塑料模具来提高产品质量。另外，由于改善了冲击值和耐蚀性，因此能减少塑料制品成型过程中因金属模具的碎片或生锈而产生的质量缺陷。

                       表1   RPD728和NAK80的性能比较

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    RPD728的各种特性

    镜面抛光性

    为获得表面平滑的塑料制品，要经常对塑料成型用的金属模具的镜面进行抛光。因此，镜面抛光性是塑料模具钢的重要特性。采用装有微分干涉光谱仪的显微镜对镜面抛光后发生起伏的金属模具表面进行观察，发现试样的表面有微小的凹凸。另外，用EPMA（电子探针显微分析仪）分析了发生凹凸的部位与金属模具对应部位的Mn含量的关系，结果表明它们具有良好的对应关系，其他元素的分布也呈同样的趁势。由此可以认为，镜面抛光后所看到的金属模具表面的起伏是由于金属模具用钢成分的微小偏析会产生微小的硬度不均，从而使抛光砂粒的磨削性发生变化所致。为抑制这种起伏的发生，RPD728优化了锻造工序和均质化的热处理条件。即使在金属模具用钢和镜面抛光条件相同的情况下，也能看到由于制造工序的不同，起伏的发生有很大的差别。在没有优化工序的试样中能看到麻面状的起伏，而在优化工序的试样中能获得均匀的表面。RPD728由于优化了工序，因此大幅度减少了起伏，镜面抛光性比NAK80稳定、镜面品位高。

    反射率作为镜面抛光性的指标之一，与金属模具采用目测检查的结果较一致。对RPD728和NAK80在镜面抛光后的反射率进行了调查。结果可知，RPD728的反射率比NAK80高，由此表明RPD728具有高的镜面抛光性。

    冲击值

    冲击值是与裂纹和碎片相对的对立指标。冲击值高，表明金属模具在使用过程中发生大裂纹的风险小，是可靠性高的金属模具用钢。RPD728的冲击值是NAK80的2倍左右，因此可以说RPD728是不容易发生裂纹和碎片的高等级金属模具用钢。

    耐蚀性

    在湿度98%、温度50℃的湿润环境下对试样进行了5h的耐蚀试验。RPD728由于添加了能够提高耐蚀性的Cr，因此生锈的情况比NAK80少，耐蚀性好。

    切削性

    调查了在各种切削速度下因熔损或折损影响的刀具的使用寿命。不论在何种切削速度下，RPD728刀具的使用寿命比NAK80长，但其切削性略微下降一些。可以认为这是因为RPD728的冲击值比NAK80大幅度提高的缘故。调查了与切削距离相对的刀具磨损量。结果可知，RPD728的磨损量与NAK80基本相同。另外，调查了超硬圆头铣刀的切削距离和刀具磨损量的关系。结果可知，RPD728端铣刀的切削性比NAK80好，刀具的磨损量比NAK80小大约10μm～15μm。

    节约稀有金属元素的塑料模具钢RPD749

    RPD749的开发思路及其特征

    NAK80利用镍（Ni）和铝（Al）的化合物及铜（Cu）的沉淀硬化获得硬度，因此含有许多Ni和Cu等稀有金属元素，而且由于它是特殊熔炼材，因此不管怎样它已成为了高价金属模具材料。沉淀硬化钢的特征是切削性好，但从超硬涂敷刀具的高性能化来看，以往切削困难的40HRC级预硬化钢比较容易切削。因此，在质量要求并不太高的情况下，如果使用NAK80，让人常常感到性能过剩。基于此因，开发了采用普通熔化生产的RPD749，它是一种含稀有金属元素不多的SCM系钢材。RPD749和NAK80的特性比较列于表2。RPD749的特征是Ni含量低，除了具有普通熔炼法的成本优势外，还有冲击值高的优点。另外，由于减少了稀有金属元素的添加量，因此提高了热传导率，缩短了塑料制品固化所需的冷却时间，提高了生产率。

                             表2  RPD749的性能

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    RPD749的特性

    冲击值

    RPD749的冲击值是NAK80的3倍左右。NAK80是重视切削性的沉淀硬化钢，是SCM系列钢种。可以说RPD749是重视冲击值的钢种。

    热传导率

    注射成型用金属模具的最重要作用就是可以使塑料变为制品形状，同时它还具有使塑料固化成型的冷却功能。因此，金属模具材料的热性能是影响制品生产率的重要特性。对RPD749和NAK80的热传导率进行了试验。不论在何种试验温度下，RPD749的热传导率都基本保持在一定值。另一方面，NAK80的热传导率则会随着试验温度的升高而升高，因此在高温时热传导率的差别变小，但与NAK80相比，RPD749在整个温度区域中具有良好的热传导率，能缩短冷却时间。因此，采用注射成型法对塑料制品的成型进行了模拟试验。试样为外径60mm、内径15mm的圆筒状。以25l/min的流速将冷却水注入内径为15mm的圆筒中进行冷却。用高频线圈将该试样的表面加热至250℃，然后测定冷却至70℃所需的冷却时间。RPD749的冷却时间比NAK80缩短大约40s。许多塑料成型金属模具能使用数10万次以上，在提高生产率方面发挥了很大的作用。

    镜面抛光性

    RPD749的反射率比NAK80的低，镜面抛光性差。因此，它不适合用于制作复制性高的塑料制品和无涂饰制品等表面质量要求高的金属模具，但完全可用于制作生产内部装饰品和皱纹加工的金属模具，经镜面抛光后的试样表面光泽，反射率超过75%。

    切削性

    调查了在各种切削速度下刀具的使用寿命。在切削距离为500mm的情况下，RPD749和NAK80的刀具磨损量之差仅为8 左右，随着切削距离的扩大，其差别会变大，在切削距离为2000mm的情况下，刀具磨损量的差别为24 。

    从刀具磨损量的曲线可知，不论是RPD749还是NAK80，刀具的磨损量都随切削距离的增加而增加，看不到有刀具碎片。因此，可以说RPD749和NAK80的磨损量基本相同，切削性与端铣刀相等。

    结束语

    为应对塑料成型的多样化，开发了40HRC级预硬化塑料成型金属模具钢RPD728和RPD749。

    （1）RPD728的镜面抛光性好，尤其是减少了起伏的发生，因此适合用作复制性高的塑料成型模用钢和表面质量要求高的金属模用钢。

    （2）由于RPD728的冲击值和耐蚀性好，因此能减少塑料制品成型过程中金属模具发生碎片和生锈的问题，

    （3）RPD749减少了稀有金属元素的添加量并采用了普通熔炼法，因此它是一种可降低制造成本，提高性价比的钢种。

   （4）RPD749的热传导率高，能缩短塑料制品固化所需的冷却时间，因此能提高塑料制品的生产率。