[发明专利]一种低成本塑料模具钢及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201811480289.6 申请日: 2018-12-05
公开(公告)号: CN109504847B 公开(公告)日: 2020-09-01
发明(设计)人: 冯丹竹;赵坦;范刘群;隋轶;尤晓铭;李文斌;李广龙;金耀辉 申请(专利权)人: 鞍钢股份有限公司
主分类号: C21D8/02 分类号: C21D8/02;C22C38/02;C22C38/38
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地址: 114021 *** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 低成本 塑料 模具钢 及其 制备 方法
【说明书】:

本发明提供了一种低成本的塑料模具钢及其制备方法,该模具钢的成分按重量百分比计如下C:0.15%~0.25%,Si:0.40%~0.80%,Mn:1.60%~2.80%,Cr:1.50%~2.00%,P≤0.015%,S≤0.015%,且Si+Mn+Cr=4.3%~5.0%,Si+Mn=2.3%~3.5%,余量为Fe及不可避免杂质。该模具钢全厚度均质度3HRC以内,横纵向冲击比值可达0.84‑0.87;制备方法包括冶炼、浇铸、加热、轧制、热处理;采用本发明生产塑料模具钢具有较高硬度,可达37‑40HRC,全厚度均质度达3HRC;具有优异的等向性能。

技术领域

本发明属于金属材料生产技术领域,尤其涉及一种低成本的塑料模具钢及其制备方法。

背景技术

各类模具作为基础工艺装备,其生产技术水平的高低,已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志之一。我国模具行业将向大型、精密、复杂、高效、长寿命和多功能方向发展。近年来,我国模具工业发展迅速,产量已跃居世界前列,其中占主体的是塑料成形模具。但Mo、Ni、V等金属原材料价格的飙升,造成塑料模具钢的价格也随之不断攀升。开发低成本高性能的塑料模具钢对于模具生产企业具有重大意义。

现有关于塑料模具钢的专利技术及文献较多。发明《一种塑料模具钢的预硬化处理方法》(CN101805820A)公开的塑料模具钢化学成分百分比为:C 0.36,Si 0.52,Mn 0.86,P 0.014,S 0.003,Cr 1.74,Mo 0.36。发明《一种预硬型塑料模具钢及其制造方法》(CN102899571A)公开的的预硬型塑料模具钢化学成分百分比为:C 0.35-0.45,Si 0.25-0.35,Mn 1.30-1.80,Cr 1.5-2.0,Mo 0.1-0.3,V 0.04-0.12,P≤0.02,S≤0.008。发明《一种易切削塑料模具钢板的生产方法》(CN103556065A)公开的的塑料模具钢化学成分百分比为:C 0.35-0.45,Si 0.25-0.35,Mn 1.50-1.60,P≤0.008,S 0.05-0.10,Als 0.010-0.045,Cr 1.80-2.00,Mo 0.15-0.20。发明《一种高韧性塑料模具钢及其生产方法》(CN103710625A)公开的预硬型塑料模具钢化学成分百分比为:C 0.30-0.42,Si 0.20-0.50,Mn 0.75-1.00,Cr 1.50-2.00,Mo 0.25-0.50,S≤0.015,P≤0.025,Als 0.010-0.040,其余为Fe和不可避免的杂质。发明《一种经济型塑料模具钢板及其制造方法》(CN106811687A)公开的塑料模具钢的化学成分百分比为:C 0.40-0.50,Si 0.40-0.70,Mn1.10-1.50,Cr 0.60-0.80,Mo 010-0.20,B 0.001-0.0012,P<0.020,S<0.015,余量为Fe及不可避免杂质。

以上发明所涉及的塑料模具钢的化学成分中均含有0.1~0.5%不同含量的贵重金属Mo及V等,合金成本高。

专利CN102650021A申请的“贝氏体预硬型塑料模具钢及其制备和热处理方法”采用多向锻造热加工;再进行风冷+空冷方式冷却;最后进回火热处理,生产周期较长,效率低,同时采用锻造、正火、回火大幅提高生产成本。

专利CN104294159A“一种新型塑料模具钢及其制备与热处理工艺”采用初轧加热,球化退火,真空炉内预热,淬火加热,然后油冷或者气冷,连续回火处理三次的生产工艺,能源消耗大,工艺成本较高。

专利CN107587075A“低成本塑料模具钢及其生产方法”虽然不含贵重金属Mo、Ni等元素,但轧后采用正火处理和回火处理工艺使成本急剧上升。

文献《经济型P20塑料模具钢的组织与硬度研究》(斯松华等,热处理,2010,5(21):31-34)采用在线预硬化工艺,但随着板厚增加,硬度波动较大。

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