耐蚀塑料模具钢PCR介绍

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　　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

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　　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)(%)

　　C Mn Si Cr Ni Cu Nb S、P 其它

　　≤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

　　相变点：As580℃，Af723℃、Ms85℃、Mf300℃。

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　　(二)力学性能

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　　见表3-25。

　　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

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

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

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

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

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

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　　①C形缺口冲击试样，R=12.7mm。

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　　(三)工艺性能

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　　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。

　　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。

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　　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%。

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　　(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。

　　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。

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　　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。

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　　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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