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塑料模具钢详解——P20/718H/NAK80/S136/2738全系列

[Q] 核心问题：| 优点 | 周期短、无热处理变形问题、适合大批量标准模具 |

一句话回答：塑料模具钢是用于制造塑料成型模具的专用钢材。由于塑料制品在注塑、吹塑、挤压等成型过程中需要承受一定的温度（通常 80~300°C）和压力（数十至数百 MPa），模具钢必须具有优良的切削加工性、抛光性、耐磨性、耐腐蚀性以及热处理稳定性。

核心原理

目前市场上主流的塑料模具钢牌号包括 P20、718/718H、NAK80、S136 和 2738 等。这些牌号分别来自不同的钢材标准和钢厂，广泛应用于电子、家电、汽车、医疗、日用品等行业的模具制造。正确理解各牌号的特性与适用场景，是模具选材的第一道关口。

P20 是美国 AISI 标准牌号，对应 DIN 标准 1.2311，也是国内最通用的预硬化模具钢之一。出厂时已经过预硬化处理，硬度通常在 HRC 28~32 范围，用户可直接进行机械加工后使用，无需再次热处理。

特点：

典型应用： 普通家电面板、玩具外壳、日用品模具、中低寿命注塑模。

718 是瑞典 ASSAB 公司（现属 SSAB 集团）的牌号，对应 DIN 1.2738。718H 是其预硬化版本，硬度可达 HRC 33~37。718/718H 是在 P20 基础上添加了 Ni（镍）元素，显著提升了淬透性和韧性。

特点：

典型应用： 汽车保险杠、仪表盘、大型家电外壳、高寿命注塑模。

NAK80 是日本日立金属（Hitachi Metals）开发的预硬化镜面模具钢，出厂硬度 HRC 37~43。其最大特点是不需要热处理即可达到镜面抛光效果，通过特殊的合金配比和冶炼工艺实现高纯度基体。

特点：

典型应用： 透明件模具（透镜、灯罩）、高光镜面产品、精密电子外壳、光学模具。

S136 是瑞典 ASSAB 的牌号，对应 DIN 1.2083（改进型）或类似 AISI 420 系列。属于马氏体不锈钢模具钢，含 Cr 约 13~15%，具有优异的耐腐蚀性。

特点：

典型应用： PVC/腐蚀性塑料模具、医疗模具、食品包装模具、光学镜片模具。

2738 对应 DIN 1.2738，是 P20 的加 Ni 改良版，与 ASSAB 718 类似。出厂预硬化硬度 HRC 30~35，特别适合大型模具。

特点：

典型应用： 大型汽车内外饰件模具、保险杠模具、空调外壳模具。

元素P20 (1.2311)718H (1.2738)NAK80S136 (1.2083)2738 (1.2738) C0.35~0.450.37~0.420.10~0.150.38~0.450.37~0.42 Si0.20~0.400.20~0.40≤0.300.20~0.400.20~0.40 Mn1.30~1.601.30~1.601.50~2.000.30~0.501.30~1.60 Cr1.80~2.201.80~2.200.50~0.8012.0~14.51.80~2.20 Ni—0.90~1.203.00~3.500.50~1.000.90~1.20 Mo0.15~0.250.15~0.250.20~0.400.80~1.200.15~0.25 Cu——0.80~1.20—— Al——0.80~1.20—— 牌号出厂硬度 (HRC)抗拉强度 (MPa)冲击韧性 (J)SPI 抛光等级耐腐蚀性 P2028~32900~110015~20B-2 ~ B-3低 718H33~371000~130020~30A-3低 NAK8037~431100~13008~15A-1中 S13648~53 (淬火态)1400~17005~12A-1高 273830~35950~120022~32A-2低

SPI（Society of the Plastics Industry）标准将模具表面光洁度分为四个等级：

SPI 等级Ra 粗糙度 (μm)加工方式适用材料 A-10.012钻石膏抛光NAK80, S136 A-20.025钻石膏抛光718H, 2738 A-30.050钻石膏抛光718H, P20+氮化 B-1~B-30.100~0.200细砂纸抛光P20 C-1~C-30.350~0.800石蜡抛光一般不选 D-1~D-3>1.00喷砂处理非外观面

在模具钢的使用中，"预硬钢"和"调质钢"是两种完全不同的供货与加工路线。

项目说明 定义钢厂出厂时已完成淬火 + 回火处理，硬度达到目标范围 加工用户直接 CNC 加工 → 无需热处理 优点周期短、无热处理变形问题、适合大批量标准模具 缺点硬度固定不可调整、高硬度预硬钢加工困难 代表牌号P20（预硬态）、718H、NAK80、2738 适用场景中小型模具、交付周期紧的项目 项目说明 定义以退火态供货，用户完成粗加工后再进行淬火 + 回火处理 加工退火态粗加工 → 热处理（淬火+回火）→ 精加工 优点可灵活调整硬度；淬火后硬度更高，耐磨性更好 缺点周期长、热处理变形风险大、成本更高 代表牌号S136（退火态）、P20（调质态）、SKD61 适用场景高寿命模具、精密模具、有耐蚀需求的模具

选型建议： 80% 以上的塑料模具选用预硬钢即可满足需求。只有当模具要求极高硬度（>HRC 48）或需要耐腐蚀/耐磨损时才选择调质路线。

生产透明件（如透镜、灯罩、透明食品盒）的模具对钢材镜面抛光性要求极高。选材时应关注以下指标：

  1. 钢材纯净度： 非金属夹杂物越少，抛光后针孔越少。建议选用真空熔炼（ESR/VAR）材料
  2. 碳化物分布： 细小均匀的碳化物有利于镜面抛光
  3. 基体硬度： 推荐 HRC 38~45，硬度太高抛光困难，太低表面易起橘皮
  4. 耐腐蚀性： 生产 PVC 或含卤阻燃剂制品时，模具表面易被腐蚀气体侵蚀而导致表面失光

镜面模具推荐选材顺序：

需求等级推荐材料可达 SPI典型应用 顶级镜面NAK80 / S136A-1光学透镜、精密医疗器械 高镜面718H + 氮化A-2 ~ A-3车灯灯罩、透明家电面板 普通镜面2738A-2中大型透明外壳 耐蚀镜面S136 / M333A-1PVC模具、食品接触模具

选择合适的模具钢需综合考虑以下因素：

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│                   选材决策树                         │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│ 第一步：确定寿命要求                                 │
│   ├─ 短寿命（<10万次） → P20 / S50C                │
│   ├─ 中等寿命（10~50万次） → 718H / 2738           │
│   └─ 长寿命（>50万次） → 2738 / S136 / NAK80       │
│                                                     │
│ 第二步：确定表面要求                                 │
│   ├─ 非外观面 → P20 / 718H                          │
│   ├─ 普通外观面 → 718H / 2738                        │
│   └─ 镜面/透明件 → NAK80 / S136                     │
│                                                     │
│ 第三步：确定耐腐蚀需求                               │
│   ├─ 是 → S136 / M333 / 420SS                        │
│   └─ 否 → 按上两步结果选择                            │
│                                                     │
│ 第四步：确定是否需要氮化处理                         │
│   ├─ 是 → 选用含铝或含铬的材料（718H/2738/NAK80）    │
│   └─ 否 → 直接使用                                   │
└─
节点：L1-02c 状态：published 更新：2026-06-06
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