一种预硬型塑料模具钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109706397A(43)申请公布日2019.05.03(21)申请号201910047103.6C22C33/04(2006.01)(22)申请日2019.01.18C21D8/00(2006.01)(71)申请人东北大学地址110819辽宁省沈阳市和平区文化路3号巷11号(72)发明人李长生任津毅韩亚辉贺帅邱春林高彩茹(74)专利代理机构沈阳东大知识产权代理有限公司21109代理人梁焱(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/58(2006.01)C22C38/46(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种预硬型塑料模具钢及其制备方法(57)摘要一种预硬型塑料模具钢及其制备方法，其成分按质量百分比含C0.32～0.40％，Si0.20～0.35％，Mn1.30～1.60％，Cr1.80～2.10％，Ni0.90～1.15％，P≤0.015％，S≤0.005％，V0.10～0.35％，余量为Fe；其等向性≥0.80。方法为：(1)冶炼钢水，浇铸成钢锭；(2)600～700℃预热后加热至1200～1250℃保温；(3)进行锻造后随炉冷却；(4)880±10℃正火处理；(5)900～940℃保温2～3h，然后水冷；(6)在450～550℃回火处理。本发明的方法制备出的预硬型塑料模具钢，大大提升了淬透性，提高了横向冲击韧性。CN109706397ACN109706397A权利要求书1/1页1.一种预硬型塑料模具钢，其特征在于成分按质量百分比含C0.32～0.40％，Si0.20～0.35％，Mn1.30～1.60％，Cr1.80～2.10％，Ni0.90～1.15％，P≤0.015％，S≤0.005％，V0.10～0.35％，余量为Fe；其等向性≥0.80。2.根据权利要求1所述的一种预硬型塑料模具钢，其特征在于其组织为回火马氏体。3.一种预硬型塑料模具钢的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)冶炼：采用真空感应冶炼的方式冶炼钢水，然后浇铸制成圆柱形的钢锭，其成分按质量百分比含C0.32～0.40％，Si0.20～0.35％，Mn1.30～1.60％，Cr1.80～2.10％，Ni0.90～1.15％，P≤0.015％，S≤0.005％，V0.10～0.35％，余量为Fe；(2)锻前加热：将钢锭加热至600～700℃预热3～4h，然后加热至1200～1250℃，保温时间5～8h，获得热处理钢锭；(3)锻造：将热处理钢锭进行锻造，始锻温度为1180～1200℃，终锻温度≥800℃，然后随炉冷却至室温，获得锻后钢锭；(4)正火处理：将锻后钢锭先进行正火处理，正火温度为880±10℃，时间2～3h，获得正火钢锭；(5)淬火处理：将正火钢锭直接进行淬火处理，先加热至900～940℃保温2～3h，然后水冷至室温，获得淬火钢锭；(6)回火处理：将淬火钢锭进行回火处理，先在450～550℃保温2～3h，然后出炉空冷至室温，制成预硬型塑料模具钢。4.根据权利要求3所述的一种预硬型塑料模具钢的制备方法，其特征在于步骤(3)中，进行锻造时的镦粗比控制在1.8～2.2之间，拔长比控制在2.0～4.0之间，总锻造步数控制在5～10步。5.根据权利要求3所述的一种预硬型塑料模具钢的制备方法，其特征在于步骤(2)中，预热后以70～90℃/h的速度加热。2CN109706397A说明书1/4页一种预硬型塑料模具钢及其制备方法技术领域[0001]本发明属于冶金材料技术领域，特别涉及一种预硬型塑料模具钢及其制备方法。背景技术[0002]塑料模具作为塑料成型工业的重要工艺装备，随着汽车产业及家电行业的高速发展，对塑料模具钢性能上的要求也越来越严格；模具材料也由低级的碳素工具钢向合金工具钢发展，目前塑料模具钢使用量最大的，是由美国提出的P20系列预硬型塑料模具钢；对应我国国标为3Cr2Mo钢，其工作温度为250℃左右，服役期间受到高压和腐蚀作用，脱模时存在摩擦磨损现象；目前3Cr2Mo钢存在淬透性不足，调质处理后硬度不足导致耐磨性较差及横向冲击韧性较低的缺点，无法满足现在对高品质模具钢的要求。发明内容[0003]为了解决上述技术问题，本发明提供一种预硬型塑料模具钢及其制备方法，通过添加少量的V元素来替代Mo元素，细化晶粒并提升耐磨性，提高Mn元素含量的同时加入Ni元素，增大塑料模具钢的淬透性，适当降低Si元素含量来降低回火脆性，提升横向冲击韧性。[0004]本发明的预硬型塑料模具钢的成分按质量百分比含C0.32～0.40％，Si0.20～0.35％，Mn1.30～1.60％，Cr1.80～2.1