[发明专利]一种高镜面塑料模具钢1Ni3MnCuMoAl厚板的生产工艺

说明书

本发明涉及一种高镜面塑料模具钢1Ni3MnCuMoAl厚板的生产工艺，产品属于低碳高合金钢。选用优质废钢电炉炼钢，以钢锭二火成材，通过合理的加热方式、轧制工艺以及时效硬化热处理制度得到内部质量优异，加工性能良好的高镜面塑料模具钢1Ni3MnCuMoAl厚板，钢板的最大厚度达到110mm，探伤满足GB/T2970 I级要求。本发明涉及的高镜面塑料模具钢1Ni3MnCuMoAl厚板综合性能良好，钢板表面质量较锻材有所提高，钢板组织均匀，加工及抛光性能优异，夹杂物级别低，生产成本较锻造成材的产品大幅度降低。

技术领域

本发明涉及模具钢厚板的生产工艺，尤其涉及一种高镜面塑料模具钢厚板的生产工艺。

背景技术

模具工业是先行工业，被称为工业之母，是发展其他工业的基础，是衡量一个国家工业水平的重要标志。近年来，我国模具钢行业飞速发展，特别是塑料行业的发展推动了塑料模具钢行业水平的整体发展，但是总体水平与欧美企业仍然存在一定的差距。

高镜面模具钢是塑料模具中要求较高的一种材料，广泛应用于汽车、手机、家电及高端电子产品行业，模具材料需要承受高压、腐蚀、磨损等外界因素影响，因此对材料的综合力学性能要求较高，既要求材料的性能均匀性，同时也要保障材料的硬度，以保证模具整体的刚度，此外，还要能够适应一定的温度及耐腐蚀环境。

1Ni3MnCuMoAl高端高镜面模具钢板的生产需要从炼钢源头控制，从钢水的纯净度及铸坯的凝固组织的均匀性着手，综合考虑轧制工艺、热处理工艺，从而实现高水平材料的生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有设备的不足，利用中厚板轧机获得一种高镜面塑料模具钢1Ni3MnCuMoAl厚板的生产工艺。该生产工艺以模铸钢锭成材，通过合理的炼钢、加热、轧制以及时效硬化热处理工艺，生产出硬度均匀、组织致密、加工及使用性能良好的钢板，钢板的最大厚度为110mm。工艺过程简单，操作易控制。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种高镜面塑料模具钢1Ni3MnCuMoAl厚板的生产工艺，其特征在于：步骤如下

(1)冶炼：钢水中各元素的百分含量％为C：0.10～0.20，Si：≤0.45，Mn： 1.40～2.00，Ni：2.90～3.40，Mo：0.20～0.50，Cu：0.80～1.20，Al：0.70～ 1.20，P≤0.015，S≤0.005，其余为Fe和不可避免的杂质；

(2)浇铸：钢锭模预热后进行浇铸，钢水浇铸成钢锭，钢锭头部厚度达到 650mm以上；

(3)钢锭加热：钢锭脱模后缓冷至500-600℃，清理入炉，钢锭带温入炉后以80～100℃/h的升温速率，升温至1000±20℃，保温5-6小时后再以50～70℃ /h的升温速率，升温至1260℃加热至1260℃；

(4)开坯轧制：高温轧制，单道次变形量为40-55mm，累计变形量40-50％，促进钢锭近帽口部分渗透变形，提升内部质量，开坯轧制后高温下线加罩堆缓冷，冷却至200±20℃时切除帽口并清理表面缺陷；

(5)钢坯加热：开坯板表面清理后带温入炉加热，加热方式同步骤(3)的钢锭加热方式；

(6)轧钢：开轧温度980±20℃，单道次压下量30-55mm，累计变形率达到60％以上，终轧温度≥850℃；轧制结束前增加2～3平整道次，确保钢板平直度；轧后钢板经ACC适当弱水冷，控制钢板冷速≤40℃/min，进一步是低于≤ 14℃/min，出水钢板表面温度≥750℃，并在钢板表面温度低于600℃前下线加罩堆缓冷；

(7)时效硬化处理：设定固溶温度为850±5℃，在炉时间按照2.5min/mm ×板厚设定，出炉空冷；设定时效温度为520±20℃，在炉时间按照4.5min/mm ×板厚设定，出炉空冷。