[发明专利]一种塑料模具钢及其生产工艺

说明书

本发明属于一种塑料模具钢及其生产工艺；该塑料模具钢的化学成分按照质量百分比计为：C：0.37～0.40％、Si：0.4～0.5％、Mn：1.4～1.5％、Cr：1.8～2.0％、Mo：0.4～0.5％、Ni：1.0～1.1％、P≤0.008％、S≤0.003％、Als：0.018～0.030％，其余为Fe和残留元素；塑料模具钢的厚度为150mm，所述塑料模具钢的化学成分中碳当量为1.1～1.3；具有强度高、硬度高和性能优越的优点。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种塑料模具钢及其生产工艺。

背景技术

塑料模具钢又称为HY718模具钢，HY718模具钢是一款预硬热作模具钢的牌号钢材，该钢具有优秀的机械性能和可加工性，在模具行业特别是塑料模具的加工生产领域应用相当广泛。另外，其特殊的生产工艺使得HY718模具钢在出厂的时候已经具有了330～370HBW的硬度，所以可以减少正常模具的加工生产中的热处理环节，提高经济效益。除了不能用于有耐腐蚀性要求的塑料模具零件外，目前是应用最广泛的通用型塑料模具钢材的典型钢号。通常被称作“高级”塑料模具钢材，新研制的新钢种往往以它作为对比的典型；HY718模具钢材可经渗碳处理进一步改善表面性能。HY718模具钢材用途与P20类型模具钢材相同，但由于淬透性更好，性能更优越，可以制作尺寸大的、高档次的塑料模具成形零件。但是现有的塑料模具钢存在着强度和硬度相对不高的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种强度高、硬度高和性能优越的塑料模具钢及其生产工艺。

本发明的目的是这样来实现的：该塑料模具钢的化学成分按照质量百分比计为：C：0.37～0.40％、Si：0.4～0.5％、Mn：1.4～1.5％、Cr：1.8～2.0％、Mo： 0.4～0.5％、Ni：1.0～1.1％、P≤0.008％、S≤0.003％、Als：0.018～0.030％，其余为Fe和残留元素；所述塑料模具钢的厚度为150mm，所述塑料模具钢的化学成分中碳当量为1.1～1.3。

一种塑料模具钢，该塑料模具钢的化学成分按照质量百分比计为：C：0.38％、 Si：0.45％、Mn：1.4％、Cr：1.9％、Mo：0.5％、Ni：1.1％、P≤0.008％、S≤0.003％、 Als：0.025％，其余为Fe和残留元素；所述塑料模具钢的厚度为150mm，所述塑料模具钢的化学成分中碳当量为1.2。

一种塑料模具钢的生产工艺，该生产工艺包括如下步骤：

步骤一：KR铁水脱S：到站铁水进行扒渣处理，要求前、后渣完全扒净，脱 S后铁水中S的质量百分数≤0.003％；

步骤二：转炉冶炼：入炉铁水温度≥1300℃，冶炼过程加入高Cr合金废钢、高Mo合金废钢和高Ni合金废钢，出钢目标按质量百分比含C≥0.10％、 P≤0.015％、S≤0.005％，Cr：点吹次数不得大于2次，避免出钢过程下渣；

步骤三：LF精炼：加入高氧化铁混合渣料和石灰，控制加热温度，使钢液与渣面充分反应，成品P控制在0.003％以下；所述高氧化铁混合渣料的吨钢用量为：14kg，石灰的吨钢用量为：7.5～10kg，所述的加热温度为1600～1630℃，所述高氧化铁混合渣料包括氧化铁和萤石，氧化铁的重量占高氧化铁混合渣料总重的40～80％，萤石的重量占高氧化铁混合渣料总重的20～60％；

步骤四：VD真空处理：VD真空度必须≤68Pa，保压时间20～25min，钢水中氢的体积浓度≤1.2PPm；

步骤五：模铸：采用水冷模浇注，钢锭厚度≥600mm，保证压缩比≥4.0，要求上线保温帽必须进行烘烤，烘烤时间≥4h，保温帽温度＞100℃，钢水浇注温度1540～1550℃，浇注完毕后6～8h脱模；