带你了解PMS高级镜面塑料模具钢
PMS模具钢的特性
10Ni3MnCuAl钢代号PMS,高级镜面Ni-Cu-AL析出硬化型塑料模具钢,采用电弧炉加电渣重溶法制钢,材质纯净,有较高的抛光性能,抛光后表面粗糙度可达R.0.05~0.12pm,良好的冷、热加工性能和综合力学性能,时效后硬度可达38~45HRC,变形率在0.05%以下。
该钢热处理工艺简便、变形小,镜面性能优良、磨抛时间短、光亮度高,抗腐蚀镜面无针孔、斑纹缺陷出现,有良好的综合力学性能,淬透性高、组织硬度分布均一切削性能与正火态 45 钢相当,具有良好图案光蚀刻性能、电加工性能和焊刻修模性能,热轧、锻压后不经退火处理可直接机加工或淬火空冷处理,适宜氮化、离子镀表面强化处理和进行模具的挤压成型。
经固溶处理后硬度为30~33HRC,经500℃左右时效后,弥散析出硬化相AI3N基体硬度随之上升至38~43HRC。该钢有良好的锻造性能,适用于表面氮化和表面离子镀强化处理,在高温回火软化状态下,还可进行模具挤压成型。
其镜面性能相当于日本的NAK80钢,与正火态45钢比较,磨抛时间缩短50%~100%,光亮度提高2~3倍,表面粗糙度小于R.1mm具有优异的电加工性能和良好的综合力学性能,热处理工艺简便,经850℃士20℃固溶、500℃士10℃时效处理后,基体为贝氏体、马氏体双相组织,热处理变形率小(< -0.05%),截面<中150mm或模板厚度≤150mm的断面组织,硬度分布均一。力学性能:屈服强度>980MPa,抗拉强度>1200MPa,伸长率>13%,断面收缩率>45%。
PMS钢经870℃x1h固溶处理、510℃x4h时效处理后金相组织为低碳马氏体,基体上弥散分布大量细小金属间化合物,其硬度为40~43HRC,抗拉强度1000~1300MPa。
该钢具有良好的渗氮表面强化性能,氮化处理后表面硬度达800~1200HV。作为含铝钢,其渗氮性能好,时效温度与渗氮温度相近,因而,可以在渗氮处理的同时进行时效处理。渗氮后模具表面硬度、耐磨性、抗咬合性均提高。
该钢还具有良好的焊接性能,对损坏的模具可进行补焊修复,钢的最终使用性能是通过回火时效处理而获得的。
固溶处理的目的是为了使合金元素在基体内充分溶解,使固溶体均匀化,并达到软化,便于切削加工。
该钢的变形率很小,收缩量<0.05%,总变形率径向为一0.11%~0.041%,轴向为-0.021%~0.026%,接近马氏体时效钢
(2)PMS的化学成分(质量分数%)
C(碳)0.06~0.16
Si(硅)≤0.35
Mn(锰)1.4~1.7
Ni(镍)2.8~3.4.
Cu(铜) 0.8~1.2
A1(铝) 0.7~11
Mo(钼)0.2~0.5
P(铅)≤0.01
S(硫)≤0.01
(3)PMS模具钢典型应用举例
①该钢广泛适用于光学系统各种镜片、录音和录像磁带内外盒、电话机、收录机、石英钟、洗衣机、车辆灯具以及仪表家电等各种塑料壳体模具。
②适用于制作对变形率要求<0.05%,镜面要求或表面要求光刻花纹工艺的精密镜面塑料模具。
③该钢适于制造各种光学塑料镜片,高镜面、高透明度的注射模以及外观质量要求极高的光洁、光亮的各种家用电器塑料模,如电话机壳体模具、大型双卡收录机注射模,生产出的机壳外观质量高,原用45钢制造注射模,模具寿命15万模,而PMS钢制造的注射模,寿命达40万模。
④渗氮后的模具可用于注射玻璃纤维增强塑料的精密成型模具。
⑤适用于制造工作温度300℃左右,使用硬度30-45HRC,要求高镜面,高精度的各种塑料模具。
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