[发明专利]一种模芯用含V塑料模具钢ZW616及其制备方法

说明书

本发明涉及含V模芯用塑料模具钢ZW616及制备工艺。提升Mo含量，添加V、Ni元素，按质量百分比含量计为：C：0.2～0.40％，Si：0.2～0.8％，Mn：1.0～1.6％，Cr：1.4～2.1％，Mo：0.2～0.5％，V：0.05～0.12％，P≤0.010％，S≤0.010％，Ni：0.2～0.4％，Cu≤0.25％，O≤20ppm，N：60～100ppm，H≤1.5ppm，余量为Fe。采用数值模拟温度技术，锻造高温扩散工艺，拔长重压工艺，热处理晶粒细化工艺，调质采用水空交替，二次回火工艺。通过上述成分和方法改进实现产品规格拓大，晶粒细化，成本经济，硬度均匀性提升，使用性能优化。

技术领域

本发明属于钢合金领域，具体涉及一种模芯用塑料模具钢ZW616及其制备方法。

背景技术

塑料模具钢产品以其使用范围广泛且用量大，在模具钢产业中具有举足轻重的地位，1.2311(德国葛利兹钢种)其主要应用在家电及其他生活用品上，随着塑料制品需求的提升，塑料模具钢产品质量也需相应换代，需要一种同比而言加工性能较好、硬度均匀性较高，晶粒度更加细化且成本控制相对较经济的塑料模具钢产品。

发明内容

本发明通过提出一种塑料模具钢及其制备方法。本发明钢为适应市场需求，解决上述目前存在的现状问题而设计的，成分配比上提升Mo含量，添加V元素，添加Ni元素，优化生产工艺，实现产品规格拓宽，晶粒细化可达7～9级，硬度均匀性提升，使用性能优化，在提升产品使用性能的前提下，实现了成本的降低。

具体通过如下技术手段实现：

一种模芯用含V塑料模具钢，所述塑料模具钢按质量百分比含量计为：C：0.2～0.40％，Si：0.2～0.8％，Mn：1.0～1.6％，Cr：1.4～2.1％，Mo：0.2～0.5％，V：0.05～0.12％，P≤0.010％，S≤0.010％，Ni：0.2～0.4％，Cu≤0.25％，O≤20ppm，N：60～100ppm，H≤1.5ppm，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述模芯用含V塑料模具钢的微观结构中，淬火组织表层50～70mm为马氏体组织，厚度1/4处和芯部为贝氏体组织，经高温回火后为回火索氏体组织，晶粒度达7～9级。

上述模芯用含V塑料模具钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)锻造前准备：按前述塑料模具钢组分含量通过高炉～转炉～LF炉～VD炉流程冶炼后模铸成钢锭，并将其中杂质含量按：Pb≤0.010％，Sn≤0.010％，As≤0.010％，Sb≤0.010％，Bi≤0.010％，Cu≤0.25％的要求进行控制；锻造前将钢锭以80-100℃/h速率升温至300-600℃进行保温，保温时间按0.1～0.3min/mm计算、然后以69～90℃/h速率升温至700-900℃进行保温，保温时间按0.3～0.5min/mm计算、然后以90～110℃/h速率升温至1200-1250℃进行保温，保温时间按0.7～0.9min/mm计算；保温结束后出炉压钳把，并一鐓一拔制成中间坯，中间坯入炉进行高温扩散均质化，保温温度为1250±5℃，保温时间按2-4min/mm计算；

(2)锻造：步骤(1)得到的中间坯保温结束后出炉进行鐓拔工艺，总锻造比≥6，拔长过程中采用道次重压工艺：即每道次压下量20～30％，锻造过程中开锻温度≥1100℃，终锻温度≥850℃；

(3)锻后空冷：将步骤(2)锻造所得的钢模块放置于空冷区，空冷至400～600℃，空冷过程中保持每个钢模块之间摆放间距＞1.5m；