De werkomstandigheden van kunststof mallen verschillen van die van koudstansmatrijzen. Ze werken over het algemeen bij 150 graden -200 graden en zijn onderhevig aan zowel druk- als temperatuurschommelingen. Op basis van de verschillende gebruiksomstandigheden en verwerkingsmethoden van kunststof matrijzen, worden de fundamentele prestatie-eisen voor staal dat in kunststof matrijzen wordt gebruikt, grofweg als volgt samengevat:
Voldoende oppervlaktehardheid en slijtvastheid: De hardheid van plastic mallen ligt doorgaans onder de 50-60 HRC. Warmtebehandelde mallen moeten voldoende oppervlaktehardheid hebben om voldoende stijfheid te garanderen. Tijdens bedrijf wordt de mal onderworpen aan aanzienlijke drukspanningen en wrijving als gevolg van het vullen en stromen van plastic. Daarom moet de mal zijn vorm en maatnauwkeurigheid behouden om een voldoende levensduur te garanderen. De slijtvastheid van de mal hangt af van de chemische samenstelling en de warmtebehandelingshardheid van het staal; daarom is het vergroten van de hardheid van de mal gunstig voor het verbeteren van de slijtvastheid ervan.
Uitstekende bewerkbaarheid: De meeste kunststof matrijzen vereisen, naast EMD-verwerking, bepaald machinaal en montagewerk. Om de levensduur van snijgereedschappen te verlengen, de snijprestaties te verbeteren en de oppervlakteruwheid te verminderen, moet de hardheid van het staal dat in plastic mallen wordt gebruikt geschikt zijn.
Goede polijstprestaties: Kunststofproducten van hoge-kwaliteit vereisen lage oppervlakteruwheidswaarden voor de vormholte. De oppervlakteruwheidswaarde van de spuitgietholte moet bijvoorbeeld kleiner zijn dan Ra 0,1–0,25, terwijl optische oppervlakken Ra <0,01 nm vereisen. De holte moet worden gepolijst om de oppervlakteruwheidswaarde te verminderen. Daarom moet het geselecteerde staal weinig onzuiverheden hebben, een fijne en uniforme microstructuur, geen vezeloriëntatie en geen putjes of sinaasappelschildefecten vertonen tijdens het polijsten.
Goede thermische stabiliteit: De vormen van kunststof spuitgietonderdelen zijn vaak complex en moeilijk te bewerken na het afschrikken. Daarom moeten waar mogelijk materialen met een goede thermische stabiliteit worden gekozen. Na warmtebehandeling tijdens het vormen van de matrijs resulteert de lage lineaire uitzettingscoëfficiënt in minimale vervorming door warmtebehandeling en een kleine mate van maatverandering als gevolg van temperatuurverschillen. De metallografische structuur en matrijsafmetingen zijn stabiel, waardoor de noodzaak voor verdere bewerking wordt verminderd of geëlimineerd en de maatnauwkeurigheid en oppervlakteruwheidsvereisten van de matrijs worden gewaarborgd.
Koolstofstaal van klasse 45 en 50 bezit een bepaalde sterkte en slijtvastheid en wordt vaak gebruikt als basismateriaal voor mallen na afschrikken en ontlaten. Hoog-koolstofgereedschapsstaal en laag-gelegeerd gereedschapsstaal bezitten na warmtebehandeling een hoge sterkte en slijtvastheid en worden veel gebruikt voor gegoten onderdelen. Vanwege de grote vervorming na warmtebehandeling is gereedschapsstaal met een hoog-koolstofgehalte echter alleen geschikt voor de vervaardiging van kleine, eenvoudig-gevormde vormdelen.
Met de ontwikkeling van de kunststofindustrie nemen de complexiteit en precisie-eisen van kunststofproducten toe, waardoor hogere eisen worden gesteld aan vormmaterialen. Voor de productie van complexe, precisie- en corrosie{1}}bestendige plastic mallen kunnen voor-gehard staal (zoals PMS), corrosie-bestendig staal (zoals PCR) en martensitisch verouderingsstaal met een laag-koolstofgehalte (zoals 18Ni-250) worden gebruikt, die allemaal goede bewerkbaarheid, warmtebehandeling en polijsteigenschappen hebben, evenals een hoge sterkte.
Bovendien moet bij de materiaalkeuze rekening worden gehouden met het voorkomen van krassen en hechting. Als er relatieve beweging is tussen twee oppervlakken, moeten materialen met dezelfde microstructuur zoveel mogelijk worden vermeden. In speciale gevallen kan één zijde worden geplateerd of genitreerd om de twee zijden verschillende oppervlaktestructuren te geven.