耐蚀塑料模具钢PCR介绍

HEATS

　　0Cr16Ni4Cu3Nb(PCR)钢属析出硬化不锈钢,硬度为32～35HRC时可进行切削加工。该钢再经460～480℃时效处理后，可获得较好的综合力学性能。

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　　(一)PCR钢的化学成分及相变点

) ~0 p# Q, x+ Z/ B. I7 d

　　PCR钢的化学成分见表3-24。

　　表3-24 PCR钢的化学成分(质量分数)(%)

" H* H5 R6 D {

　　C Mn Si Cr Ni Cu Nb S、P 其它

- v4 K( d& D+ g5 O: H, d/ l

　　≤0.07 ＜1.0 ＜1.0 15～17 3～5 2.5～3.5 0.2～0.4 ≤0.03 添加特殊元素

4 L' e _8 s1 R4 l0 k7 H/ s

　　相变点：As580℃，Af723℃、Ms85℃、Mf300℃。

; G' W3 q4 B& J! T, B8 N; X

　　(二)力学性能

9 f! u* W. w: Q" m( R 8 ]/ r% Z4 k7 ]8 G3 w

　　见表3-25。

, ] Q0 m l7 ~6 m

　　表3-25 PCR钢时效处理后的力学性能

　　热处理规程 σb/Mpa σs/MPa σsc/MPa δ5(%) ψ(%) αk①/(J/cm2) HRC

　　950℃固溶460℃时效 1324 1211 — 13 55 50 42

4 ]* r6 D3 Q; P3 Y8 s : X. M/ p( H6 O8 w7 K0 q

　　1000℃固溶460℃时效 1334 1261 — 13 55 50 43

+ u" G4 J- o% P" v* |, V& ?

　　1050℃固溶460℃时效 1355 1273 1442 13 56 47 43

0 u" W* F% U/ a! R4 B \: m + O$ h0 F+ R- k: A! {) M9 ~

　　1100℃固溶460℃时效 1391 1298 — 15 45 41 45

. J2 V7 N) x3 V7 m$ A: A$ N) X

　　1150℃固溶460℃时效 1428 1324 — 14 38 28 46

5 c5 {9 m: m4 V* n* j 9 p1 A+ ^: V& q- a/ i( t& A9 v

　　①C形缺口冲击试样，R=12.7mm。

. n( J' C3 ^9 H: f6 x

　　(三)工艺性能

4 n% p$ ?! q8 ^2 H 6 x. J' h0 o: O% h' S

　　1.锻造工艺：加热温度1180～1200℃，始锻温度1150～1100℃，终锻温度≥1000℃空冷或砂冷。

8 S {2 p- u0 K% Z) \- I+ N

　　钢中含有元素铜，其压力加工性能与含铜量有很大关系。当铜质量分数wCu＞4.5%时，锻造易出现开裂；当铜质量分数wCu≤3.5%时，其压力加工性能有很大改善。锻造时应充分热透，锻打时要轻锤快打，变形量小；然后可重锤，加大变形量。

　　2.固溶处理：固溶温度1050℃，空冷，硬度为32～35HRC，在此硬度下可以进行切削加工。

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　　3.时效处理：在420～480℃时效，其强度和硬度可以达到最高峰值，但在440℃时冲击韧度最低，因此，推荐时效处理温度为460℃，时效后硬度为42～44HRC。

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　　4.淬透性及淬火变形：PCR钢淬透性好，在φ100mm断面上硬度均匀分布。回火时效后总变形率：径向为-0.04%～-0.05%，轴向为-0.037%～-0.04%。

　　(四)实际应用

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　　PCR钢适于制作含有氟、氯的塑料成形模具，具有良好的耐蚀性。

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　　具体应用：如用于氟塑料或聚氯乙烯塑料成形模、氟塑料微波板、塑料门窗、各种车辆把套、氟氯塑料挤出机螺杆、料筒以及添加阻燃剂的塑料成形模，可作为17-4PH钢的代用材料。

3 C9 U- G, }0 D* T: F

　　聚三氟氯乙烯阀门盖模具，原用45钢或镀铬处理模具，使用寿命1000～4000件；用PCR钢，当使用6000件时仍与新模具一样，未发现任何锈蚀或磨损，模具寿命达10000～12000件。

6 v# H2 |3 X: H; m , w4 [4 ^4 E" m# f& d

　　四氟塑料微波板，原用45钢或表面镀铬模具，使用寿命仅2～3次；改用PCR钢后，模具使用300次，未发现任何锈蚀或磨损，表面光亮如镜。 【MechNet】

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