[发明专利]一种高抛光预硬化塑胶模具钢及其制备工艺

说明书

本发明涉及一种高抛光预硬化塑胶模具钢及其制造工艺，该模具钢的合金化学成分中各主要合金元素的质量百分比为：C≤0.10%，Si≤0.50%，Mn 0.60～1.00%，P＜0.015%，S＜0.005%，Ni2.50～4.00%，Al 0.50～1.00%，Cu 2.00～3.00，Fe余量；本发明高抛光预硬化塑胶模具钢通过配料、冶炼、浇涛，然后电渣重熔；高温扩散热处理，然后多向锻造热加工，及锻后热处理；再进行预硬化处理；最后进行时效热处理。本发明的优点在于：本发明的高抛光预硬化塑胶模具钢具有较高的抛光性能和较高的淬透性。

技术领域

本发明属于合金钢技术领域，涉及一种合金化模具钢，特别涉及一种Ni-Cu-Al沉淀硬化型高抛光预硬化塑胶模具钢及其制备工艺。

背景技术

随着我国制造业的迅速发展，对模具的用量越来越大，对模具材料的性能要求也越来越高，尤其是高抛光和高耐磨性等。在汽车制造业、家电、电子通信等的发光元器件生产均用到模具。这些模具要求要有高抛光和高耐磨性，目前使用的大多是进口的NAK80钢或NAK55钢等材料来制造这些模具。但是NAK80钢或1.2343钢材价格较高，这将大大增加这些汽车产品的制造成本。特别是2012年以来的全球经济底迷环境下，节约资源和降低成本是汽车制造业的一大瓶颈。

经检索，专利CN 109504896 A公开了一种含铜高抛光预硬化塑胶模具钢及其制造工艺，该模具钢的合金化学成分中 各主要合金元素的质量百分比为：C≤0 .10%，Si ≤0.30%，Mn 0 .20～0 .40%，Cr≤0 .30%，Mo≤ 0 .20%，V≤0 .10%，P＜0 .015%，S＜0 .005%，Ni 1 .60～2 .00%，Al 0 .40～0 .70%，Cu0 .40～0 .70%， Fe余量；该发明热作模具钢通过配料、冶炼、浇 涛，然后电渣重熔；高温扩散热处理，然后多向锻造热加工，及锻后热处理；再进行扩氢退火和预硬化处理；最后进行时效热处理；该发明的模具钢具有较高的抛光性能和较低的合金成本，但该发明专利仍存在一定的缺陷：Ni和Cu元素的含量相对较低，进而使得该发明钢种的淬透性相对较差，不能制造出更大规格模具。

因此，研发一种能够大大提高钢种的淬透性，能制造更大规格模具的高抛光预硬化塑胶模具钢及其制备工艺是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够大大提高钢种的淬透性，能制造更大规格模具的高抛光预硬化塑胶模具钢。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种高抛光预硬化塑胶模具钢，其创新点在于：所述模具钢的化学成分中各主要合金元素的质量百分比为：C ≤0.10%，Si ≤0.50%，Mn 0.60～1.00%， P＜0.015%，S＜0.005%，Ni2.50～4.00%，Al 0.50～1.00%，Cu2.00～3.00，Fe余量。

进一步地，所述模具钢的化学成分中各主要合金元素的最佳质量百分比为：C0.05%，Si 0.25%，Mn 0.80%， P＜0.010%，S＜0.003%，Ni 3.00%，Al 0.80%，Cu 3.00%，Fe余量。

本发明要解决的另一个技术问题是提供一种Ni-Cu-Al沉淀硬化型高抛光预硬化塑胶模具钢的制备工艺。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种上述高抛光预硬化塑胶模具钢的制备工艺，其创新点在于：所述制备工艺包括如下步骤：

（1）冶炼：按Ni-Cu-Al沉淀硬化型高抛光预硬化塑胶模具钢的化学成分及重量百分比进行配料、电弧炉冶炼和精炼，然后进行电渣重熔或真空自耗冶炼，热送锻造加热炉；

（2）高温扩散热处理：采用多级升温方式升温加热炉，分别在600℃、800℃和1100℃等温；最后再升温至1130～1170℃，到温均温后保温时间为10～20h；