聚乙烯（PE）作為應(yīng)用最廣泛的通用熱塑性塑料之一，涵蓋低密度聚乙烯（LDPE）、高密度聚乙烯（HDPE）、線性低密度聚乙烯（LLDPE）等多個品類。其共同特性為低粘度、無腐蝕性、熔融流動性優(yōu)異，注塑成型溫度區(qū)間穩(wěn)定（通常在 160℃~220℃）?；谶@些特性，PE注塑模具鋼材的選型無需重點考量耐腐蝕性，核心決策維度集中于量產(chǎn)規(guī)模、制品精度與表面要求、PE 品類特性三大核心要素，同時需兼顧模具加工效率與成本控制。不同應(yīng)用場景下的鋼材選型邏輯、性能適配性及實操建議如下，為模具設(shè)計與采購提供全面技術(shù)指引。

一、普通量產(chǎn) PE 制品：預(yù)硬型模具鋼的優(yōu)選

對于中小批量生產(chǎn)（通常在 10 萬至 50 萬模次）或?qū)Ρ砻婀鉂嵍纫蟛桓叩钠胀?PE 制品，如普通周轉(zhuǎn)箱、工業(yè)配件、玩具外殼等，預(yù)硬型模具鋼是性價比最高的選擇。這類鋼材在出廠前已通過熱處理達到使用硬度，無需模具廠進行后續(xù)的淬火回火處理，可直接進行車、銑、磨、電火花等切削加工，大幅縮短模具制造周期，降低熱處理變形風(fēng)險及綜合成本。

1. P20（國內(nèi)牌號：3Cr2Mo）

P20 是模具行業(yè)應(yīng)用最廣泛的通用型塑料模具鋼，被稱為模具鋼中的萬金油。其硬度通常穩(wěn)定在 28~35HRC 之間，具備良好的淬透性和尺寸穩(wěn)定性。在 PE 注塑中，P20 表現(xiàn)出優(yōu)異的加工性能，能夠適應(yīng)復(fù)雜的型腔結(jié)構(gòu)加工。雖然其拋光性能一般，只能達到普通的鏡面效果（SPI A3~A4 級），但對于 PE 這種本身表面光澤度要求不高的塑料來說完全足夠。此外，P20 的韌性適中，在注塑過程中能承受一定的沖擊負荷，不易出現(xiàn)崩角或開裂。因此，對于普通的 HDPE 周轉(zhuǎn)箱模具或 LDPE 日用品模具，P20 是首選材料，能以較低的成本滿足基本的成型需求。

2. 718H（國內(nèi)牌號：P20Ni）

718H 是 P20 的改良版預(yù)硬鋼，在化學(xué)成分中添加了鎳元素，并經(jīng)過真空熔煉處理。這使得 718H 的鋼材純度更高，雜質(zhì)更少，且硬度均勻性顯著優(yōu)于 P20（通?？刂圃?32~38HRC）。在 PE 注塑應(yīng)用中，718H 的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在兩個方面：一是拋光性能提升，由于組織致密，718H 可以拋光至更細膩的表面（SPI A2 級左右），適合生產(chǎn)表面要求稍高的 PE 薄壁容器或家電外殼；二是使用壽命更長，添加的鎳元素增強了鋼材的抗疲勞性能，使其在長期注塑過程中耐磨性優(yōu)于 P20，適合中批量（50 萬至 100 萬模次）的生產(chǎn)任務(wù)。因此，當 PE 制品對外觀有一定要求或預(yù)期產(chǎn)量略高時，建議升級選用 718H。

二、高量產(chǎn) / 高精度 PE 制品：淬火回火型模具鋼的保障

針對大批量連續(xù)生產(chǎn)（通常超過 100 萬模次）、高精度尺寸要求或?qū)δ＞吣湍バ杂袊揽烈蟮?PE 制品，如 PE 給水管件、燃氣管道接頭、汽車燃油系統(tǒng) PE 部件等，預(yù)硬鋼的硬度已不足以抵抗長期的高壓熔體沖刷和磨損，必須選用淬火回火型模具鋼。這類鋼材需要模具廠進行淬火（加熱至高溫后急冷）和回火（保溫冷卻）處理，硬度可提升至 45~55HRC，具備極高的耐磨性、抗壓強度和尺寸穩(wěn)定性，能確保模具在數(shù)百萬次的注塑循環(huán)中保持型腔尺寸不變，避免制品出現(xiàn)飛邊或尺寸偏差。

1. H13（國內(nèi)牌號：4Cr5MoSiV1）

H13 是熱作模具鋼的典型代表，雖然常被用于壓鑄模具，但在高負荷的塑料注塑模具中也應(yīng)用廣泛。其含碳量適中，添加了鉬、釩等合金元素，賦予了鋼材優(yōu)異的抗熱疲勞性能和耐磨性。在 PE 注塑中，特別是 HDPE 管材管件的成型，由于熔體壓力高、流速快，對模具型腔的沖刷嚴重。H13 經(jīng)過淬火回火后硬度可達 48~52HRC，能有效抵抗 PE 熔體的沖刷磨損，延長模具壽命。此外，H13 具備良好的韌性，在高溫高壓的成型環(huán)境下不易發(fā)生熱龜裂。為了進一步提升其表面硬度和耐磨性，通常會對 H13 模具型腔進行表面氮化處理，使表面硬度達到 65HRC 以上，從而滿足數(shù)百萬模次的高量產(chǎn)需求。

2. SKD61

SKD61 與 H13 同屬熱作模具鋼范疇，是日本標準牌號，在國際市場上應(yīng)用廣泛。相比 H13，SKD61 的鉬含量更高，且通常采用電渣重熔工藝生產(chǎn)，鋼材內(nèi)部組織更加均勻致密，夾雜物更少。這使得 SKD61 在韌性和抗熱裂性方面略優(yōu)于 H13。在 PE 注塑模具中，SKD61 常用于制造要求極高的精密型芯、滑塊或鑲件，特別是在成型帶有復(fù)雜螺紋或細長結(jié)構(gòu)的 PE 制品時，SKD61 能提供更好的強度支撐，防止模具變形。雖然其價格高于 H13，但對于追求極致壽命和穩(wěn)定性的高端 PE 模具（如汽車用 PE 部件），SKD61 是理想的選擇。

三、高表面光潔度及特殊 PE 制品：鏡面與不銹鋼的應(yīng)用

雖然大多數(shù) PE 制品為半透明或不透明，對模具拋光要求不高，但在某些特定領(lǐng)域，如化妝品包裝用 PE 瓶蓋、高光 PE 日用品或需要表面蝕紋的裝飾件，對模具表面質(zhì)量有特殊要求。此時，需要選用具備優(yōu)異拋光性能或耐蝕性的專用模具鋼。

1. S136（國內(nèi)牌號：4Cr13）

S136 是一款馬氏體不銹鋼，具備極佳的鏡面拋光性能和耐腐蝕性。由于其含鉻量高（13% 以上），雜質(zhì)含量極低，S136 可以拋光至極高的光潔度（SPI A1 級，即光學(xué)級鏡面），能清晰地復(fù)制模具表面的任何細節(jié)。在 PE 注塑中，S136 主要用于生產(chǎn)表面要求高光澤或帶有精細紋理的制品。此外，S136 的耐腐蝕性使其適合在潮濕環(huán)境或使用含腐蝕性添加劑的 PE 材料時使用，防止模具生銹。雖然 S136 價格昂貴且加工難度較大（硬度高，需淬火處理），但對于提升 PE 制品的外觀檔次至關(guān)重要。

2. NAK80

NAK80 是一款時效硬化型模具鋼，具備獨特的鏡面拋光性能和預(yù)硬狀態(tài)下的高硬度。與 P20 不同，NAK80 出廠硬度即可達到 40HRC 左右，且無需熱處理即可直接進行鏡面拋光，拋光性能僅次于 S136。在 PE 注塑中，NAK80 適合用于生產(chǎn)表面要求高但不需要耐腐蝕性的制品，如高光 PE 容器或精密電子配件。其優(yōu)點是加工性能優(yōu)于 S136，且拋光效率高，能縮短模具制造周期。

四、不同 PE 品類對模具鋼材的差異化要求

在實際選型中，還需考慮具體 PE 材料的特性差異：

HDPE（高密度聚乙烯）：HDPE 硬度高、耐磨性好，熔體粘度相對較高，注塑壓力大。因此，HDPE 模具對鋼材的耐磨性要求更高，建議優(yōu)先選用硬度較高的預(yù)硬鋼（如 718H）或淬火鋼（如 H13），以抵抗 HDPE 熔體對型腔的磨損。

LDPE（低密度聚乙烯）：LDPE 粘度低、流動性極好，容易產(chǎn)生飛邊。因此，LDPE 模具對鋼材的尺寸穩(wěn)定性要求較高，需選用組織致密、變形小的鋼材（如 718H 或 S136），并嚴格控制模具間隙，防止溢料。

LLDPE（線性低密度聚乙烯）：LLDPE 拉伸強度高，脫模時對模具表面的摩擦力較大。因此，LLDPE 模具型腔表面需要進行良好的拋光或涂層處理（如 DLC 涂層），以降低摩擦系數(shù)，防止制品劃傷或脫模困難。

五、選型總結(jié)與建議

綜上所述，PE 注塑模具鋼材的選型應(yīng)遵循以下邏輯：

看產(chǎn)量：中小批量選 P20/718H（預(yù)硬鋼），大批量選 H13/SKD61（淬火鋼）。

看外觀：普通外觀選 P20，高光或蝕紋選 718H/NAK80，光學(xué)級選 S136。

看成本：在滿足性能的前提下，優(yōu)先選用性價比高的國產(chǎn)鋼材（如 3Cr2Mo 代替進口 P20），降低模具造價。

表面處理：對于高量產(chǎn) PE 模具，無論選用何種鋼材，建議對型腔表面進行氮化處理或 PVD 涂層，這是提升模具壽命最經(jīng)濟有效的手段。