420模具鋼的熱處理選擇：讓耐腐蝕與硬度兼得
一副生產(chǎn)醫(yī)用注射器或透明塑料包裝盒的模具，在潮濕環(huán)境下或接觸腐蝕性塑料時，需要抵抗銹蝕并保持光亮表面。這時，材料的選擇與處理工藝，就決定了模具能否長期穩(wěn)定工作。
當涉及到需要良好耐腐蝕性和一定拋光性能的模具時，420系列（或其改進型）不銹鋼模具鋼常被納入考量。一個實際的問題是：這類鋼材需要熱處理嗎？答案是：它既可以直接使用預硬狀態(tài)，也可以通過后續(xù)熱處理來獲得更高的性能，這完全取決于模具的具體要求。
01 認識420類型模具鋼
420型模具鋼本質上是一種馬氏體型不銹鋼，其名稱源于其代表性的鉻含量通常在12%-14%左右。這個含量的鉻能夠在鋼材表面形成一層致密的氧化鉻鈍化膜，這是它抵抗潮濕環(huán)境和弱酸性介質腐蝕能力的基礎。
在你提供的附件材料庫中，雖然沒有直接命名為“420”的條目，但像 FS139這類鋼材，被描述為“15Cr系含Mo的不銹鋼”，可以看作是420類型模具鋼
的一種升級或改良型號。其介紹中提到“最適合用于對耐腐蝕性和鏡面拋光要求高的高硬度塑料模具”，點明了這類材料的核心應用方向。
這類鋼材常用于制造需要清潔生產(chǎn)、接觸化學物質或對產(chǎn)品外觀要求嚴格的模具，例如醫(yī)療器械、食品包裝、光學部件以及添加了阻燃劑或PVC的塑料制品的模具。
02 核心工藝：為何熱處理是關鍵
對于420型這類馬氏體不銹鋼，熱處理（特別是淬火與回火）是其獲得最終使用性能的決定性步驟。材料在出廠時通常處于退火狀態(tài)，硬度較低（一般在≤255HB左右），便于進行切割、銑削等粗加工。
淬火的目的是將鋼材加熱到高溫奧氏體化后快速冷卻，使其轉變?yōu)楦哂捕鹊鸟R氏體組織。隨后的回火過程則至關重要，它用于調整和穩(wěn)定硬度、消除內(nèi)應力并提升韌性。根據(jù)不同的回火溫度，可以獲得不同的硬度范圍。例如，附件中提及的FS139M，通過不同的回火工藝，可以獲得從48-52HRC到56-58HRC不等的硬度，以適應不同耐磨性需求的模具。
03 另一路徑：預硬化狀態(tài)的選擇
考慮到熱處理過程的復雜性、變形風險以及較長的生產(chǎn)周期，市場也提供了 “預硬化”（Pre-hardened）狀態(tài)的420型改進鋼材。這種材料在出廠前已經(jīng)由鋼廠完成了淬火和高溫回火，直接達到了一個適中的、可直接加工的硬度水平（例如HRC 30-38之間）。
選擇預硬狀態(tài)的優(yōu)勢很明顯：省去了模具廠自行熱處理的風險和周期，避免了因熱處理不當導致的變形、開裂或性能不均問題，可以更快地進入精加工和拋光階段。它適合對生產(chǎn)周期敏感、模具結構復雜或對絕對最高硬度要求不是最極致的應用場景。
04 如何選擇：熱處理與預硬化的決策
面對“是否需要熱處理”這個問題，模具廠可以根據(jù)以下幾個維度來權衡：
1. 對最終硬度和耐磨性的要求
這是最核心的考量。如果模具需要成型添加玻璃纖維、礦物等增強材料的塑料，或者預期生產(chǎn)壽命要求極高（如百萬模次以上），那么通過專門的熱處理來獲得HRC 48以上的較高硬度，能更有效地抵抗磨損。如果是一般的通用塑料，預硬狀態(tài)的硬度可能已足夠。
2. 模具的尺寸與結構復雜性：
大型模具或結構復雜、壁厚不均的模具，在熱處理過程中變形和內(nèi)應力控制的風險較高。在這種情況下，選用尺寸穩(wěn)定性更好的預硬材料，往往是更穩(wěn)妥、更經(jīng)濟的選擇，可以省去后續(xù)矯正變形的成本和工時。
3. 生產(chǎn)成本與交付周期：
模具廠自行熱處理涉及設備、能源、工藝技術和時間成本。如果項目預算緊張或交付周期很短，采用預硬材料可以直接加工，是一種高效的選擇。反之，如果追求模具的極限性能且周期允許，那么投入熱處理是值得的。
4. 表面拋光等級要求：
無論是熱處理態(tài)還是預硬態(tài)，高品質的420型改良鋼（如采用電渣重熔工藝的）都能達到很好的拋光效果。但若追求極高的鏡面拋光等級（如光學級），對鋼材的純凈度和組織均勻性要求極高，通常需要更優(yōu)級別的材料（如FS139M）配合恰當?shù)臒崽幚砉に嚒?/span>
05 實用建議：從需求出發(fā)的考量
在實際操作中，可以遵循這樣的思路：
明確首要需求：是耐腐蝕第一，還是高耐磨第一？或是兩者需較好平衡？
評估自身能力：工廠是否有可靠的熱處理合作方或自身具備該能力？能否控制變形？
進行綜合比較：計算并比較“預硬材料采購成本+加工成本”與“退火材料成本+熱處理成本+變形處理風險成本+時間成本”之間的差異。
對于多數(shù)尋求穩(wěn)定和效率的模具廠而言，為要求耐腐蝕的中大型塑料模具選擇一款可靠的預硬態(tài)420型改良鋼（如某些品牌的升級型號），是一個常見且能有效控制項目風險的方案。它提供了一個在耐腐蝕性、硬度、加工性和交付速度之間取得良好平衡的起點。
模具材料的決策，是技術、成本與風險管理的綜合體現(xiàn)。對于420型這類不銹鋼模具鋼，理解熱處理與預硬化兩種路徑的差異，能讓模具廠在面對具體訂單時，做出更貼合實際、更具掌控力的選擇。最終，適合自身生產(chǎn)條件和模具壽命要求的方案，就是值得考慮的方案。
本文來自隆實模具鋼材定制加工aranisle.com 內(nèi)容僅供參考
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