[发明专利]一种新型塑料模具钢SPM及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型塑料模具钢SPM，涉及模具钢制造技术领域。新型塑料模具钢化学成份的重量百分含量为：C 0.25‑0.29％、Si 0.15‑0.35％、Mn 1.40‑1.60％、Cr 1.25‑1.45％、Mo 0.40‑0.60％、Ni 1.10‑1.20％、V 0.10‑0.20％、P≤0.020、S≤0.003，其余为Fe和不可避免的杂质及微量元素。本发明通过采用独特优化的合金配比、系统精炼技术、大锻比锻造工艺和先进的预硬处理工艺，使得材料具备出色的综合性能，材料的纯净度和致密度、抛光和蚀纹性能、淬透性和硬度均匀性、机械加工性能、热传导性、焊接性能、韧性和耐磨性等各方面性能较传统塑料模具钢有较大幅度提升和优化。

技术领域

本发明涉及一种模具材料、具体为新型预硬塑料模具钢，主要用于高表面质量要求的塑料模具，涉及模具钢制造技术领域。

背景技术

模具工业是产品之母，是产品制造中最重要的基础装备工业，主要种类有塑料模、冲压模、铸造模、锻模、挤压模、玻璃模、拉丝模、橡胶模等，其中塑料模具占比30％左右。模具材料是模具本体母材，是确保模具性能和品质的基本关键因素，模具钢根据用途及使用条件，可以分为塑料模具钢、热作模具钢、冷作模具钢及高速钢等，其中塑料模具钢总量占比超过30％。

中国的模具工业经过30多年的转型升级和创新发展，已成就了世界模具制造大国和贸易大国、并不断加速向世界模具强国的转变。伴随着模具工业的发展，国产模具钢在专业厂家数量、钢材品种、质量等级及稳定性、营销体系建立等方面均取得了长足的提升和进步。但是，国产模具钢现阶段的问题和不足也是显而易见的，主要表现为质量稳定性与进口模具钢还有一定差距、创新开发及市场应用不足、品种不够齐全、系统推广和品牌建设力度不足、在高端及中高端市场占有率明显偏低、进口量明显大于出口量等等。

作为一种生产应用已有数十年的塑料模具钢，718(德标1.2738)因具备较好的蚀纹处理和抛光性能、使用方便、成本较低、性价比良好等优点，而成为了市场用量最大的塑料模具钢之一，广泛应用于汽车内外饰、家电、办公设备、玩具、建材等产品的塑料模具。但因其成份配比不够优化、冶炼不够精细、纯净度偏低等因素，导致材料在抛光性能、蚀纹性能、韧性、加工性、热传导性、耐磨性、焊接性等方面均存在缺点和不足，已越来越不能很好地满足汽车、家电等塑料模具对表面质量、加工效率、成型周期、强度寿命、维修维护等各项性能质量之日益提升的要求。因此需要对现有的模具钢进行创新性改良和推广应用。

发明内容

本发明的目的在于改良常用的塑料模具钢718/1.2738，提供一种各项性能均提升改善的新型塑料模具钢SPM。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：通过在718/1.2738成份基础上重新优化配比，并采用相对更精细的冶炼、更优化的锻造工艺以及相对特殊的热处理工艺来获得全新改良的塑料模具钢SPM。

传统塑料模具钢718/1.2738化学成份为：C 0.36-0.42％、Si 0.20-0.40％、Mn1.30-1.70％、Cr 1.80-2.10％、Mo 0.15-0.25％、Ni 0.90-1.10％、P≤0.025、S≤0.006、其余为Fe和杂质。本发明的钢材之成分优化配比后的重量百分含量为：C 0.25-0.29％、Si0.20-0.40％、Mn 1.30-1.70％、Cr 1.25-1.45％、Mo 0.40-0.60％、Ni 1.00-1.20％、V0.10-0.20％、P≤0.020％、S≤0.003％，其余为Fe和不可避免的杂质及微量元素。

依据上述化学成分配比，采用电弧炉熔炼EF+炉外精炼LF+真空脱气VD之系统精细冶炼，获得成份准确、硫磷和非金属夹杂物含量较低的模具钢钢锭，并按照正确的退火工艺将钢锭退火。

将钢锭加热到锻造温度后，采用锻打比≧4进行墩拔锻造，将钢材锻制到要求的尺寸，之后将钢材做退火处理。