耐蝕塑膠模具鋼

生產塑膠製品(如聚氯乙烯、聚苯乙烯和ABS加抗燃樹脂等化學性腐蝕塑膠為原料)時，成型過程中會分解出腐蝕性氣體，對模具產生腐蝕作用，模具材料必須具有較好的耐蝕性能，除可用表面鍍鉻加以保護外，主要採用中碳或高碳的高鉻馬氏體不鏽鋼。同樣需要有一定的硬度、強度和耐磨性等使用性能要求。常用的鋼種有中碳或高碳的高鉻馬氏體不鏽鋼，如2Crl3、3Crl3、4Crl3、9Crl8、Crl8MoV、9Crl8Mo、Crl4MoV、1Crl7Ni2、Crl8MoV和0Crl6Ni4Cu3Nb硬化不鏽鋼等。

耐腐蝕塑膠模具零件的熱處理和一般不鏽鋼製品的熱處理基本相同，為了得到模具使用中所要求的綜合力學性能和較好的抗蝕性能、耐磨性能，還要經過適宜的淬火、回火處理。

基本介紹

• 中文名：耐蝕塑膠模具鋼
• 外文名：Corrosion resistant plastic mold steel
• 原因：塑膠製品成型過程有腐蝕性氣體
• 處理：表面鍍鉻
• 採用：中碳或高碳的高鉻馬氏體不鏽鋼
• 性能要求：有一定的硬度、強度和耐磨性

提高鋼的耐蝕性

耐蝕塑膠模具鋼即耐蝕塑膠模具不鏽鋼，常用鋼種有Cr13、9Cr18、PCR、17-4PH和AFC-77鋼等。鋼的腐蝕通常可分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩種類型。化學腐蝕是金屬在外界介質中直接發生化學反應而引起的腐蝕，而電化學腐蝕是金屬和周圍介質之間產生電化學作用引起的腐蝕，大多數鋼的腐蝕屬於電化學腐蝕。故提高鋼的耐蝕性的主要方法有：①在鋼中加入合金元素，如鉻、鎳、矽等，使鋼的基體電極電位提高；②在鋼中加入合金元素，使鋼在室溫下獲得單相組織；③鋼中加入鉻、矽、鋁等合金元素，使鋼的表面形成一層氧化膜，以保證內部不受腐蝕。耐蝕型塑膠模具鋼主要加入鉻來提高鋼的耐蝕性。鉻是不鏽鋼中獲得耐蝕性的最基本元素，可提高鋼基體的電極電位；在氧化性介質中，鉻能使鋼的表面生成緻密的氧化膜；鉻還可以擴大鋼的鐵素體相區，使鋼形成鐵素體單相組織，但鋼中的碳易與鉻等合金元素形成碳化物，出現貧鉻區，從而降低鋼的耐蝕性。故耐蝕型塑膠模具鋼中的碳的質量分數愈低，其耐蝕性愈好。

分類

常用耐蝕型塑膠模具鋼分3種。①馬氏體型耐蝕塑膠模具鋼。它具有較高的硬度、強度及耐磨性。②鐵素體型耐蝕塑膠模具鋼。其具有高的耐蝕性，良好的塑性，但強度較低。③奧氏體型耐蝕塑膠模具鋼。為了獲得奧氏體，提高鋼的耐蝕性，使鋼軟化，應採用固熔處理，即將鋼加熱到1100℃，使碳化物溶人奧氏體，水淬快冷至室溫。它屬於鉻鎳型耐蝕鋼，具有優良的耐蝕性，良好的塑性、韌性、焊接性，但切削加工性較差。

0Crl6Ni4Cu3Nb(PCR)鋼

①主要性能特點。此鋼是一種馬氏體沉澱硬化不鏽鋼，因含碳量低，耐蝕性和焊接性都優於馬氏體型不鏽鋼，而接近於奧氏體不鏽鋼。PCR鋼熱處理工藝簡單，固溶處理後可獲得單一的板條狀馬氏體組織，硬度為32~35HRC，具有良好的切削加工性能。經460~480℃時效處理後，可使強度和硬度進一步提高，同時獲得較好的綜合力學性能。PCR鋼適於製造高耐磨、高精密和耐蝕性要求好的含氮、氯等塑膠樹脂成型模。

②熱處理工藝。PCR鋼固溶處理溫度為1000~1100℃，空冷或油冷至室溫。時效處理溫度為420~480℃，但在440℃時衝擊韌度最低，因此，推薦時效處理溫度為460℃，時效後硬度為42~44HRC。PCR鋼經時效處理後，工件僅有微量變形，其拋光性能也好，拋光後可在300~400℃溫度下進行PVD表面離子鍍處理，處理後可獲得大於1600HV的表面硬度。

17-4PH和AFC-77鋼

這兩種都屬於馬氏體沉澱硬化型不鏽鋼，經1000~1050℃固熔處理後，獲得馬氏體和大量殘餘奧氏體組織，所以固溶處理後需經-73℃的冷處理，以減少殘餘奧氏體量。這兩種鋼的時效處理一般在冷處理後進行，時效處理溫度480~650℃，處理後具有較高的強度和硬度，並且耐大氣和水的腐蝕。這類鋼主要適於製造高硬度和耐蝕性的塑膠模，由於價格昂貴，它的套用受到限制，可由PCR鋼替代。