Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢是我国研制的含S系易切削预硬型塑料模具钢，其特点是预硬态交货，预硬硬度为35~40HRC，在此硬度下仍具有较好的切削加工性，模具加工后不再进行热处理直接使用。另外Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢还具有耐蚀性较好和可渗碳等优点。SM1钢中加入Ni，起固溶强化作用并增加韧性；加入Mn与S形成易切削相MnS；加入Cr、Mo、V，增加钢的淬透性，同时能起强化作用。
目前含硫易切削预硬钢在电子、仪表、塑料、轻工等行业的印制电路板凹凸模、胶木线路板孔模、精密冲压导向板及热固性塑料模具等方面的应用，已取得了良好的效益。上海隆继集团有限公司经实践证明，SM1模具钢镜面抛光性能良好，表面粗糙值可达Ra0.1μm以下，模具的精度较高，可以取代并已部分取代了从日本和瑞典进口的塑料模具钢（NAK55、NAK80、PX4、PAC5000、NAK-PRM、NAK101、NIMAX、UNIMAX、IMPAX HH、CORRAX等）。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的化学成分：
化学成分见表1。
表1 Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢化学成分（质量分数，%）
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C |
Si |
Mn |
Cr |
Mo |
V |
Ni |
P |
S |
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0.50~0.60 |
0.40 |
0.80~1.20 |
0.80~1.20 |
0.20~0.50 |
0.10~0.30 |
1.00~1.50 |
≤0.030 |
0.08~0.15 |
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的临界点：
Ac1≈712℃，Ac3≈772℃，Ms≈290℃。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的热加工：
锻造工艺规范见表2。
表2 Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢锻造工艺规范
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加热温度/℃ |
始锻温度/℃ |
终锻温度/℃ |
冷却方式 |
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1150 |
1050~1100 |
≥850 |
缓冷，需球化退火 |
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的预备热处理：
等温球化退火：加热温度为810℃，保温2~4h；等温温度为680℃，保温4~6h，炉冷至550℃出炉空冷，退火后硬度≤235 HBS。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的淬火及回火：
淬火温度800~860℃，油冷，硬度为57~59HRC。回火温度为620~650℃，硬度为40HRC。
Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的力学性能：
SM1钢840℃油淬、620℃回火后的性能见表3。
表3 Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢840℃油淬、620℃回火后性能
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性能 |
测试值 |
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性能 |
测试值 |
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硬度/HRC |
35~40 |
磨削应力/MPa |
7.11 |
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σb/MPa |
1049~1176 |
磨削比 |
19.43 |
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σs/MPa |
1020~1156 |
表面粗糙度Ra/μm |
0.27 |
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δ(%) |
14.5~15.8 |
抛光阻应力/MPa |
0.84 |
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ψ(%) |
40.3~53 |
抛光表面粗糙度Ra/μm |
0.029 |
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αk(J/cm2) |
62~67.6 |
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Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢的实际应用：
SM1钢生产工艺简便易行，性能优越稳定、使用寿命长，部分模具的应用效果见表4。
表4 Y55CrNiMnMoVS(SM1)钢制作的部分模具使用寿命
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模具名称 |
原用材料 |
寿命 |
现用材料 |
寿命 |
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量角器、三角尺模具 |
38CrMoAl |
5万件报废 |
SM1 |
30万次，尚好无损 |
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牙刷模具 |
45#钢 |
43万支修模 |
SM1 |
259万支开始修模 |
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纱管模具 |
CrWMn、45#钢 |
5万次报废 |
SM1 |
40万次开始修模 |
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出口玩具模 |
718、8407 |
– |
SM1 |
满足出口要求 |
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出口保温瓶模具 |
45#钢 |
5万次 |
SM1 |
30万次，满足出口要求 |
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电路板冲模 |
CrWMn |
– |
SM1 |
满足用户要求 |