8.5.4 非合金中碳塑料模具钢的热处理
非合金中碳塑料模具钢其实质是冶金质量（纯净度）更高的中碳碳素结构钢。碳的质量分数为0.40%～0.60%，我国已有行业标准YB/T 094—1997、YB/T 107—1997等，主要钢种有SM45、SM50、SM55等。
宝钢集团上海五钢有限公司生产的塑料模具钢SM50，其碳的质量分数范围由原来的（优质碳素结构钢50钢）0.47%～0.53%缩小到0.49%～0.52%，P、S质量分数也降到≤0.025%，气体、夹杂和宏观缺陷少，锻造比大，这样的精制钢对热处理工艺和操作是很有利的。对于小型、精度不太高的塑料模具零件，碳素钢是首选钢种。对于要求耐磨性较高的塑料模具成型零件，则采用碳素工具钢（T8A或T10A）制造。
（1）常规热处理工艺规范
其热处理工艺与碳素工具钢常规工艺无异。大型塑料模具，一般用热轧、热锻或正火状态，模具硬度低，耐磨性较差；小型塑料模具，用调质处理可获得较高的硬度和较高的强韧性。淬火加热时必须防止氧化、脱碳，故采用真空热处理炉或控制气氛炉为宜。钢中碳含量较高，水淬易开裂且变形大，大多采用水淬油冷。
（2）热处理应用实例
1）SM45钢制蒸发器冲管冲头氯化钙水溶液淬火工艺。
① 冲头外形尺寸：ϕ68mm×160mm。
② 热处理工艺。(https://www.daowen.com)
a.淬火冷却介质：5%（质量分数）CaCl2水溶液。
b.淬火、回火工艺：830～850℃加热，淬盐水，230℃×1h回火，硬度为50～55HRC。
2）SM45钢制冷镦模固体碳氮共渗工艺。
① 模具外形尺寸：外形尺寸为ϕ50mm×60mm，内孔为ϕ22mm×20mm→ϕ10mm×40mm通孔。
② 碳氮共渗处理：790～800℃×3h，可获得0.6～0.7mm共渗层，渗后炉冷至室温再用盐浴淬火。
③ 淬火工艺：830～840℃×0.5min/mm，内孔喷10%（质量分数）NaCl水溶液冷却。共渗层硬度为780～800HV，内孔变形率≤0.04%。