專利名稱：冷沖模用模具鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種模具鋼，具體屬于冷沖模用模具鋼。
背景技術(shù)：
用來生產(chǎn)塑料成型模具的模具鋼需要具有以下特性
(1)鏡面精加工性(mirrorfinish workability)良好,不易發(fā)生針孔和微小麻點(diǎn)；
(2)打磨加工性(satinizingworkability)良好；
(3)抗腐蝕和生銹性良好；
(4)強(qiáng)度、耐磨性和韌性良好；
(5)切削性良好。通常使用例如JIS SCM440等中等C-Mn-Cr-Mo-Fe系鋼材作為塑料成型用模具鋼，但上述要求已經(jīng)增加，另外，近年來，生產(chǎn)交貨時(shí)間的降低已經(jīng)作為客戶的重要要求出現(xiàn)。為了降低加工步驟數(shù)目來滿足該要求，通常使用各種鋼材，例如低碳Mn-Cr-Mo-S-Fe系鋼材(見JP-A - 48-093518)、為了改進(jìn)淬火性向上述鋼材(即JP-A-48-093518)加入Ni的改性鋼材(JP-A-52-065557)和改進(jìn)切削性的無硫含Cu的鋼材(見JP-A-58-067850或JP-A-60-204868)。上述塑料成型用鋼材，即低碳Mn-Cr-Mo-S-Fe系鋼材和低碳Mn-Ni-Cr-Mo-S-Fe系鋼材，存在著不能得到滿意的模具壽命的問題，由于當(dāng)用這種鋼材形成最大長度約2米的大尺寸模具時(shí)，由于硫化物離析等，拋光性、耐磨性和韌性變差。JP-A-58-067850的低碳無硫Mn-Cr-Cu-Fe系鋼材對(duì)淬火回炎處理具有低的抗軟化性，所以當(dāng)它在約550°C下進(jìn)行氮化處理時(shí)，鋼材的硬度變差。JP-A-48-093518的低碳Mn-Ni-Cr-Mo (ff/2) -Cu-Fe系鋼材不一定令人滿意，這是因?yàn)橛捎谔己康筒荒艿玫阶銐虻奈龀鲇不Ч?。在JP-A-03-115523的低碳低硫低Al和低氧的Mn-Cr-Mo-系鋼材中，由于將基材的硬度降低于HRC30改進(jìn)了切削性，所以盡管通過抑制非金屬雜物的出現(xiàn)改進(jìn)了鏡面精加工性，但是該材料具有低的硬度和不令人滿意的拋光性和耐磨性。JP-A-07-062491的低碳Mn-Cr-Mo (W) -V-Cu-Fe鋼材或低碳Mn-Ni-Cr-Mo (W) -V-Cu-Fe鋼材確保即使用這種鋼材形成大尺寸的模具，也能滿足能塑料成型用模具的上述要求，由于Cr、Mo (W/2)、Cu和V，因足夠的析出硬化，該鋼材具有高的強(qiáng)度的優(yōu)異的切削性。但是，當(dāng)廣泛地使用工程塑料材料時(shí)，拋光性和耐磨性不一定令人滿意。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的上提供一種冷沖模用模具鋼，它具有優(yōu)異的韌性和切削性，從而能延長工具的壽命，同時(shí)維持常規(guī)的性能，具有優(yōu)異的拋光性和耐磨性。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
冷沖模用模具鋼，模具鋼基體由下述質(zhì)量百分比的組分組成C O. 23-0. 35%, MnI.4-2. 0%, Si O. 8-1. 5%, V O. 11-0. 15%, MoO. 20-0. 56%, Cr O. 8-2. 0%, Ni O. 4-1. 5%, W
O.21-0. 8%, Al O. 2-0. 3%, V O. 30%-1. 20%, P ( O. 034%,S ( O. 050%,余量為 Fe 及不可避免的夾雜質(zhì)；制備步驟如下
將含有上述組分的模具鋼加熱至650-760°C，保溫5-6小時(shí)，爐冷至280_320°C，保溫3-5小時(shí)，再加熱至650-690°C，保溫32小時(shí)，以40°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以20°C /小時(shí)，冷卻至常溫；再將模具鋼在-190°C左右液氮中處理5-6小時(shí)；再升至室溫，保存24-36小時(shí)后，再加熱至240-260°C，保溫2-3小時(shí)，空冷；接著磷化處理，在常溫下將模具鋼在熱火封閉，溫度為280-300°C，采用PH值為8的表面調(diào)整劑處理l_2min，經(jīng)滴空l_2min后，采用磷化劑處理15-20min,再經(jīng)滴空l_2min后,采用清水清洗。本發(fā)明具有優(yōu)異的韌性和切削性，從而能延長工具的壽命，同時(shí)維持常規(guī)的性能，具有優(yōu)異的拋光性和耐磨性。
具體實(shí)施例方式冷沖模用模具鋼，模具鋼基體由下述質(zhì)量百分比的組分組成C O. 35%, Mn 2.0%，Si O. 8%, V O. 11%, Ti O. 10%, Cr 2. 0%, Ni I. 5%, W O. 8%, Nb O. 06%, Cu O. 90%,P^o. 034%、S^O. 050%,余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；將含有上述組分的模具鋼加熱至650-660°C，保溫5小時(shí)，爐冷至280°C，保溫3小時(shí)，再加熱至650_660°C，保溫32小時(shí)，以40°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以20°C /小時(shí)，冷卻至常溫；再將模具鋼在_190°C左右液氮中處理5-6小時(shí)；再升至室溫，保存24-36小時(shí)后，再加熱至240-260°C，保溫2_3小時(shí)，空冷；接著磷化處理，在常溫下將模具鋼在熱火封閉，溫度為280-300°C，采用PH值為8的表面調(diào)整劑處理l_2min，經(jīng)滴空l_2min后，采用磷化劑處理15_20min，再經(jīng)滴空l_2min后，米用清水清洗。模具鋼基體的金屬結(jié)構(gòu)具有下貝氏體的初生相，本發(fā)明的力學(xué)性能檢測數(shù)據(jù)如下
經(jīng)檢測性能指標(biāo)如下
硬度 HRC :60-67抗彎強(qiáng)度2400-2800Mpa沖擊韌性60-74J/cm2抗壓強(qiáng)度2100-2300 Mpa耐磨性達(dá)到D2。
權(quán)利要求
1.冷沖模用模具鋼，其特征在于，模具鋼基體由下述質(zhì)量百分比的組分組成CO.23-0. 35%, Mn I. 4-2. 0%, Si O. 8-1. 5%, V O. 11-0. 15%, MoO. 20-0. 56%, Cr O. 8-2. 0%, NiO.4-1. 5%, W O. 21-0. 8%, Al O. 2-0. 3%, V O. 30%-1. 20%, P 彡 O. 034%、S 彡 O. 050%,余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；制備步驟如下將含有上述組分的模具鋼加熱至650-760°C，保溫5-6小時(shí)，爐冷至280_320°C，保溫3-5小時(shí)，再加熱至650-690°C，保溫32小時(shí)，以40°C /小時(shí)冷卻至400°C，再以20°C /小時(shí)，冷卻至常溫；再將模具鋼在-190°C左右液氮中處理5-6小時(shí)；再升至室溫，保存24-36小時(shí)后，再加熱至240-260°C，保溫2-3小時(shí)，空冷；接著磷化處理，在常溫下將模具鋼在熱火封閉，溫度為280-300°C，采用PH值為8的表面調(diào)整劑處理l_2min，經(jīng)滴空l_2min后，采用磷化劑處理15-20min,再經(jīng)滴空l_2min后,采用清水清洗。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述冷沖模用模具鋼，其特征在于，所述的模具鋼基體的金屬結(jié)構(gòu)具有下貝氏體的初生相，并且所述模具鋼具有HRC36 47的硬度。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種冷沖模用模具鋼，模具鋼基體由下述質(zhì)量百分比的組分組成C0.23-0.35%，Mn1.4-2.0%，Si0.8-1.5%，V 0.11-0.15%，Ti0.10-0.19%，Cr0.8-2.0%，Ni0.4-1.5%，W0.21-0.8%，Nb0.02-0.06%，Cu0.30%-1.20%，P≤0.034%、S≤0.050%,余量為Fe及不可避免的夾雜質(zhì)；將含有上述組分的模具鋼加熱至650-760℃，保溫5-6小時(shí)，爐冷至280-320℃，保溫3-5小時(shí)，再加熱至650-690℃，保溫32小時(shí)，以43℃/小時(shí)冷卻至400℃，再以20℃/小時(shí)，冷卻至常溫，本發(fā)明它具有優(yōu)異的韌性和切削性，從而能延長工具的壽命，同時(shí)維持常規(guī)的性能，具有優(yōu)異的拋光性和耐磨性。
文檔編號(hào)C22C38/58GK102936699SQ201210406308
公開日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者胡光榮 申請(qǐng)人:安徽榮達(dá)閥門有限公司