大多數(shù)的注塑模具都采用傳統(tǒng)的鋼級別制造，如AISI P20。但是近來有一種可代替AISI P20的鋼級別Superplast被開發(fā)出來，該級別由于采用創(chuàng)新的冶金技術(shù)，獲得了與AISI P20級別完全不同的性能。對于模具制造商而言，這一發(fā)展打破了固有的模具材料的選擇范圍，從而能夠更加滿足塑料工業(yè)的特殊需求。

傳統(tǒng)的鋼通過碳與其他一些硬質(zhì)元素如鉻、鉬等的組合可提高其性能。盡管在過去的幾十年里使用該方法獲得了滿意的結(jié)果，但是隨著市場中新型聚合物的不斷涌現(xiàn)，以及模具需求的不斷擴大，這些材料開始顯示出某種局限性：近距離的檢查可以看出，凡是在厚部件中間其硬度都會發(fā)生下降，這在應(yīng)用中是不能被接受的。

更為嚴(yán)重的是，模具制造商會在加工中面臨各種問題，如轉(zhuǎn)孔中出現(xiàn)高硬度點、在銑加工中出現(xiàn)強烈的振動等等。因此，基于碳的冶金技術(shù)已不再是最好的選擇。模具制造商需要降低內(nèi)部成本以保持競爭力。為了獲得持續(xù)的成功，他們不得不在制造過程中就將風(fēng)險最小化。對于模具制造商和加工商來說，選擇一個改進的鋼級別是解決上述問題的方法之一。

挑戰(zhàn)碳含量

既然碳是P20類型鋼的弱點之一，那么一個解決辦法就是盡量限制碳的含量，而且成分的這種減少必須用添加昂貴的合金元素來補充，如鎳、鉻或鉬。

利用硼冶煉技術(shù)，只需添加少量的硼即可獲得和添加昂貴的合金元素一樣的效果。該技術(shù)可使鋼的硬度達(dá)到300 HB，且具有優(yōu)良的均一性，即使部件厚度達(dá)到800mm也沒有問題。經(jīng)過數(shù)年的研究和優(yōu)化，該技術(shù)日臻成熟，并導(dǎo)致了這種改進型的鋼級別的誕生。

硼冶煉的效果

由于冶煉只是一種途徑，因此最令我們感興趣的還是其所能達(dá)到的效果。

1、可加工性

使用降低了含碳量并預(yù)硬化至300HB的鋼的第一個論據(jù)，就是機加工性能的改善以及相關(guān)成本的下降。

用一臺汽車擋泥板模具進行試驗，粗加工時間縮短了33％。傳統(tǒng)的鋼要加工60h，而新級別鋼只需要加工40h。最終結(jié)果是機加工成本降低。  

2、均勻性

提高了均一性是另一個優(yōu)勢。一方面在部件中部硬度沒有降低，而且更重要的是在轉(zhuǎn)孔時不會再碰到高硬度點，在化學(xué)腐蝕和拋光中也不會出現(xiàn)表面缺陷。

高硬度點是碳含量高的區(qū)域，是在液態(tài)鋼固化過程中形成的。低碳鋼的優(yōu)勢是顯而易見的。這些高含碳點比其他的地方更硬，會引起拋光表面的偏差而產(chǎn)生缺陷，特別是在大面積表面這種缺陷更是清晰可見。

這種類型的缺陷在噴涂以后更明顯，會直接影響注塑制品質(zhì)量。使用低碳并預(yù)硬化至300 HB的鋼級別制造模具生產(chǎn)車身板能夠使制品表面更加完美。

3、可焊接性和熱傳導(dǎo)性

與傳統(tǒng)的P20級別相比，改進的鋼提高了可焊接性，同時將熱傳導(dǎo)性能提高了15%～20%。熱傳導(dǎo)性能的提高能夠顯著縮短成型周期。不過在塑料本身的熱傳導(dǎo)性能不好（制品厚的部分），塑料與鋼的接觸面積不大（平面的制品），或者與冷卻道相關(guān)的一些問題以及阻塞出現(xiàn)時，都會使這一優(yōu)勢打一些折扣。

當(dāng)模具制造商和加工商尋找合適的模具材料以改善性能、降低成本時，關(guān)注材料的加工性能、均一性、可焊接性和熱傳導(dǎo)性，是找到正確答案的關(guān)鍵。經(jīng)過改進的低碳（用硼取代碳）并預(yù)硬化至300HB的鋼能夠為當(dāng)今的模具制造商提供他們所正在尋求的這種益處。