1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)_時效硬化型鏡面塑料模具鋼_PMS固溶時效工藝
1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)
時效硬化型鏡面塑料模具鋼
國產新型塑料模具鋼
1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼是一種低碳的鎳銅鋁鐵合金鋼，是新型時效硬化型鏡面塑料模具鋼，具有優良的鏡面加工性能，良好的冷熱加工性能、電加工性能和綜合力學性能。經固溶處理的時效熱處理后，基體為貝氏體+馬氏體雙相組織，熱處理變形小，熱處理工藝簡便。1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼固溶淬火后的硬度在30HRC左右，便于機械加工，在機械加工后進行時效處理，即可獲得40~45HRC的較高硬度，最后進行拋光處理，模具表面得到鏡面光亮度，具有凈潔抗蝕性能，圖案蝕刻性能絕佳，是理想的光學透明塑料制品的成形模具材料。1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的化學成分近似于日本大同模具鋼NAK80及NAK55。
1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼還有一定量的Al，因此特別適于進行表面滲氮和氮碳處理，處理后模具的表面硬度可達1000HV以上，適于制造工程塑料制品的成型模具。
1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼一般采用電爐冶煉加電渣重熔，淬透性好，具有良好的綜合力學性能，東莞市弘超模具科技有限公司推薦1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼用于制造高鏡面光亮度的塑料模具及高外觀的家用電器塑料模具。1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的化學成分：
見表1。
表1 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼化學成分（質量分數，%）
C Si Mn Mo Ni Al Cu P S 0.06~0.20 ≤0.35 1.40~1.70 0.20~0.50 2.80~3.40 0.70~1.05 0.80~1.20 ≤0.030 ≤0.030 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的臨界點：
臨界點溫度見表2。
表2 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼臨界點溫度
臨界點 Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 Ms 溫度（近似值）/℃ 675 821 382 517 270 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的熱加工：
鍛造工藝規范見表3。
表3 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼鍛造工藝規范
鍛后空冷或砂冷，不必退火即可進行機械加工。項目 裝爐溫度/℃ 加熱溫度/℃ 始鍛溫度/℃ 終鍛溫度/℃ 冷卻方式 鋼錠 ＜800 1140~1180 1080~1130 ≥900 緩冷 鋼坯 ＜900 1120~1160 1050~1100 ≥850 空冷 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的預備熱處理：
鋼材退火工藝：加熱溫度為750~770℃，保溫2~4h，爐冷至600℃出爐空冷。1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的固溶處理：
固溶溫度為840~900℃，一般取870℃，保溫3h，空冷，固溶硬度為28~33HRC。固溶處理的目的是為了使合金元素在基體內充分溶解，使固溶體均勻化并達到軟化，便于切削加工，表4為固溶溫度對硬度的影響。
表4 固溶溫度對硬度的影響
固溶溫度/℃ 780 810 840 870 900 940 硬度HRC 30.8 32.4 33.1 32.7 33.1 31.0 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的時效處理：
時效溫度為500~520℃，時效時間為4~8h，硬度為40~43HRC。時效處理是為了最終的使用性能，通過時效處理得到40~45HRC的較高硬度，通過模具的耐磨性。表5為不同溫度時效處理后的硬度。
表5 不同溫度時效后1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的硬度
注：870℃固溶。時效溫度/℃ 280 300 400 450 500 520 550 600 硬度HRC 32 33 37 40 43 40 35 30 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的力學性能：
不同溫度時效鋼的力學性能見表6、表7、表8（分別為PMS鋼的高溫力學性能及不同處理狀態下的力學性能）。
表6 不同溫度時效1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的的力學性能
注：850℃固溶。時效溫度(℃) σs(MPa) σb(MPa) δ(%) ψ(%) αk(J/cm2) 400 1044.41 1128.75 16.2 62.9 49.25 450 1193.47 1303.3 14.6 49.7 11.82 510 1256.23 1331.74 14.7 47.8 21.67 550 1103.25 1167.0 15.7 56.6 37.43 600 835.53 943.4 18.4 64.1 94.56 表7 1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的高溫力學性能
注：850℃固溶后，500℃時效2h。試驗溫度(℃) σs(MPa) σb(MPa) δ(%) ψ(%) 300 905.15 1019.9 26.0 56.2 400 812.0 870.83 24.0 74.0 500 619.78 659.0 21.6 78.8 表8 不同熱處理狀態1Ni3Mn2CuAlMo(PMS)鋼的力學性能
熱處理工藝 σ0.2(MPa) σb(MPa) δ5(%) ψ(%) 硬度HRC (850±20)℃淬火，空冷 839.6 1017.1 15.4 55.1 31.5 (850±20)℃淬火，空冷，510℃回火 1026.9 1300.5 13.3 45.0 43 (850±20)℃淬火，空冷，600℃軟化 699.3 798.4 21.0 60.0 25.3 (850±20)℃淬火，600℃軟化，530℃回火 991.6 1095.5 17.3 49.8 39 850℃固溶，530℃回火 1191.6 1292.7 14.6 52.7 41.8 870℃固溶，510℃回火 1169 1304 16.0 49.2 43.5 更多信息
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