[发明专利]塑料模具钢板及其生产方法

说明书

本发明揭示了一种塑料模具钢板及其生产方法。所述生产方法包括：将钢坯送入加热炉中进行三段式加热，预热段温度为850～950℃，预热段停留时间≥60min，加热段温度为1100～1220℃，均热段温度1210～1250℃，在炉时间≥240min；将钢坯重新加热，均热段温度1140～1170℃；钢坯轧制成钢板，开轧温度为1060～1140℃，终轧温度为980～1050℃；钢板移至冷床上空冷至T_F，B_f‑50℃≤T_F≤B_f‑20℃；将钢板与温度为450～550℃的铁素体珠光体钢板进行交叉堆垛，堆垛期间钢板自回火，直至钢板的温度重新降低至T_M，B_f‑50℃≤T_M≤B_f‑20℃；之后拆垛。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种塑料模具钢板的生产方法，以及采用所述生产方法制得的塑料模具钢板。

背景技术

随着石油化工工艺的迅猛发展，塑料产量迅速增加。大量塑料制品在生产过程中需要采用模具压制成型，而模具材料是影响模具质量、性能和使用寿命的关键因素。

塑料模具材料主要以模具钢为主，模具钢主要加工成浇注系统、型腔、型芯等各种模具模架部件。由于结构复杂，塑料材料与模具模架内腔面接触，易产生磨损、冲击等，因此，要求模具钢板截面组织及力学性能均匀、加工不变形。然而，现有的塑料模具钢板，或者采用长流程、高成本的生产方式来改善均匀性，例如增加模铸钢锭、锻造、淬火等工艺，或者表层和心部的组织均匀性非常差，截面洛氏硬度差值在4HRC以上。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种塑料模具钢板及其生产方法，采用短流程工艺路线，即可提高组织均匀性。

为实现上述发明目的，本发明一实施方式提供了一种塑料模具钢板的生产方法，其包括以下工序，

第一次加热：将钢坯送入加热炉中进行三段式加热，预热段温度为850～950℃，预热段停留时间≥60min，加热段温度为1100～1220℃，均热段温度1210～1250℃，在炉时间≥240min；

第二次加热：将所述第一次加热工序中出炉后的钢坯重新加热，均热段温度1140～1170℃，在炉时间≥200min；

轧制：将所述第二次加热工序中出炉后的钢坯轧制成钢板，开轧温度为1060～1140℃，终轧温度为980～1050℃；

轧后冷却：将终轧所得钢板移至冷床上空冷至T_F，B_f-50℃≤T_F≤B_f-20℃；

交叉堆垛自回火：将钢板与温度为450～550℃的铁素体珠光体钢板进行交叉堆垛，堆垛期间钢板自回火，直至钢板的温度重新降低至T_M，B_f-50℃≤T_M≤B_f-20℃；之后拆垛并自然空冷至室温；

其中，所述交叉堆垛为：底层和顶层均为铁素体珠光体钢板，且钢板和铁素体珠光体钢板逐层间隔层叠。

进一步优选地，所述轧制工序中，将钢坯轧制成厚度≥80mm的钢板。

进一步优选地，所用钢坯的化学成分以质量百分比计为：C 0.33～0.38％、Si0.11～0.19％、Mn 0.70～0.90％、P≤0.014％、S≤0.004％、Cr 1.40～1.80％、Ni 0.70～0.90％、Mo 0.16～0.24％，且Cr/Mn比值为2±0.05，Cr/(Mn+Ni)比值为1±0.05，Mn+Cr+Ni+Mo 3.0％～3.8％，其余为Fe和不可避免的杂质；

所得钢板的屈服强度≥750MPa，抗拉强度≥1100MPa，V型夏比冲击功≥15J，洛氏硬度为32～36HRC。