[发明专利]高耐磨高硬度易切削高端镜面塑料模具钢及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高耐磨高硬度易切削高端镜面塑料模具钢及其制备方法，所述模具钢的成分按重量百分比计如下：C：0.50％‑0.57％，Si：0.70％‑1.00％，Mn：1.40％‑1.90％，P≤0.015％，S≤0.015％，Cr：1.50％‑2.30％，Mo：0.28％‑0.38％，B：0.001％‑0.002％，固体强化‑润滑剂：1.75％‑1.98％，余量为Fe及不可避免杂质。制备方法，包括冶炼‑连铸‑均热‑两阶段控制轧制‑热处理；使该种塑料模具钢具有67HRC‑69HRC的高硬度，均质度达2HRC，横向冲击性能达80J‑83J，纵向冲击性能达88J‑90J，远高于进口塑料模具钢1.2738，该种塑料模具钢抛光后表面质量达到国标14级标准。

技术领域

本发明属于金属材料领域，尤其涉及一种具有高耐磨性高硬度的 易切削高端镜面塑料模具钢及其制备方法。

背景技术

现今，工业发达国家的塑料成型用模具产值已在模具总产量中占 首位，根据塑料品种在性能上的差异及形状尺寸、质量精度的要求， 对模具钢材料要求主要包括适当的力学性能、良好的切削加工性能、 较好的抛光、花纹蚀刻、耐蚀等。汽车业和大型家电制造业是塑料模 具消费的重要用户，在此类模具的生产环节中，相对于模具钢模块生 产成本，产品机加工所需的费用往往更高，在某些特殊产品制造中甚 至可达到整个模具成本的80％，与此同时，产品生命周期的缩短和更 新换代速度的加快倒逼着模具生产时间压缩，良好的机加工性能已成 为判定模具钢材料质量的一个重要指标。

为结合市场需求，改善塑料模具钢的被切削性能及其他综合力学 性能，一般在材料中加入各类适量的合金元素，因此调整配比，优化 成分设计及生产工艺成为各国学者研究的重点。

发明《一种新型塑料模具钢SPM及其制备方法》(申请号： 201811595815.3)公开了一种新型塑料模具钢SPM，其成分质量分数 为C：0.25％-0.29％，Si：0.15％-0.35％，Mn：1.4％-1.6％，Cr：1.25％-1.45％，Mo：0.40％-0.60％，Ni：1.1％-1.2％，V：0.1％-0.15％。较现有钢种718降低C、Cr的质量分数，提高Mo、Ni的含量，增加 了合金元素V，不仅提高了合金成本，均质度4HRC达不到优质钢的 性能均匀性要求。

发明《新型高韧性高抛光高耐腐蚀的塑料模具钢及其制备方法》 (申请号：201811524548.0)公开的技术方案塑料模具钢成分为C： 0.18％-0.3％，Si：0.1％-0.5％，Mn：0.3％-0.48％，Cr：11.5％-12.8％， Mo：0.15％-0.4％，V：0.4％-0.7％，Ni：0.3％-0.59％，稀土： 0.003％-0.009％。该塑料模具钢硬度为42.2-47.7HRC，冲击功为 368-399J，回火稳定性显著改善，具有更优越的耐磨性你那个等，但 硬度均质性较差。申请号为201711181166.8的专利《一种具有抗腐蚀 性的塑料模具钢及其制造方法》中C：0.45％-0.55％，Si：0.40％-0.80％， Mn：0.80％-1.60％，V：0.10％-0.25％，N：0.007％-0.015％，Al： 0.005％-0.050％，Ni：3.5％-4.0％，Cr：8.5％-10.5％，Cu：0.25％-0.45％， Cr+Ni＝12％-14.5％，采用锻造-保温回火-粗加工、热轧-高温回火-精 加工、锻造-回火-冷却的生产工艺路线较为复杂、生茶周期长，与目 前模具制造业的发展方向不符。

发明《一种易切削塑料模具钢及其热处理方法》(申请号： 201510897021.2)公开了一种塑料模具钢，其成分为C：0.26-0.28， Mn：1.4-1.8，Si：0.4-0.5，Cr：1.3-1.5，Mo：0.2-0.4，S：0.06-0.07， Pb：0.06-0.07，N≤0.01，P≤0.025，Cu≤0.1，Ni≤0.15，成分内添加了S和Pb使模具钢的切削性能提高，使该种模具钢具有较高硬度， 但是不能保证冲击韧性及性能均质性。