專(zhuān)利名稱(chēng)：壓塑模具用鋼及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種模具用鋼，具體涉及一種壓塑模具用鋼及其生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
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塑料模具包括壓縮成型和壓注成型兩種結(jié)構(gòu)模具類(lèi)型。它們是主要用來(lái)成型熱固性塑料的一類(lèi)模具，其所對(duì)應(yīng)的設(shè)備是壓力成型機(jī)。壓縮成型方法根據(jù)塑料特性，將模具加熱至成型溫度(一般在103°C — 180°C)，然后將計(jì)量好的壓塑粉放入模具型腔和加料室，閉合模具，塑料在高熱，高壓作用下呈軟化粘流，經(jīng)一定時(shí)間后固化定型，成為所需制品形狀。壓注成型與壓縮成型不同的是沒(méi)有單獨(dú)的加料室，塑料模具成型前模具先閉合，塑料在加料室內(nèi)完成預(yù)熱呈粘流態(tài)，在壓力作用下調(diào)整擠入模具型腔，硬化成型。壓縮模具也用來(lái)成型某些特殊的熱塑性塑料如難以熔融的熱塑性塑料(如聚加氟乙烯)毛坯(冷壓成型)，光學(xué)性能很高的樹(shù)脂鏡片， 輕微發(fā)泡的硝酸纖維素汽車(chē)方向盤(pán)等。壓塑要受到高溫高壓的聯(lián)合作用，因此對(duì)模具材料要求較高，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和以及具有良好的耐切削性能。發(fā)明內(nèi)容:
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在的問(wèn)題提供一種壓塑模具用鋼及其生產(chǎn)方法，這種鋼具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和以及具有良好的耐切削性能，適應(yīng)于壓塑模具的需要。上述的目的通過(guò)以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
壓塑模具用鋼，按質(zhì)量百分含量包括0.7%-1.2%的C、0.8—1.35%的Μη、0.10%—0.30%的 S、不大于 0.04% 的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.20% 0.30% 的 Pb、0.05% 0.08% 的Bi,0.15 0.45% 的 W、0.10%—3.00% 的 Mo,0.10%—0.80% 的 Ti,0.01% 0.2% 的 Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。壓塑模具用鋼，按質(zhì)量百分含量包括0.8%-1.1%的C、0.9—1.25%的Μη、0.15%—0.25% 的 S、不大于 0.04% 的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.20% 0.30% 的 Pb、0.06% 0.08% 的 Bi,0.20 0.40% 的 W、1.00%—2.55% 的 Mo,0.20%—0.70% 的 Ti,0.15% 0.2% 的
Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。壓塑模具用鋼，按質(zhì)量百分含量包括1.2%的C、0.85%的Μη、0.25%的S、不大于
0.04% 的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.25% 的 Pb,0.07% 的 Bi,0.15% 的 W、1.25% 的 Mo,0.75%
的T1、0.15%的Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。—種壓塑模具用鋼的生產(chǎn)方法，該方法包括:按照上述配比將原料依次進(jìn)行鐵水預(yù)脫硫，轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉，底吹A(chǔ)r攪拌，所述的底吹A(chǔ)r攪拌時(shí)間不少于12分鐘，然后經(jīng)過(guò)RH爐進(jìn)行成分微調(diào)得到上述配比后進(jìn)行真空循環(huán)脫氣處理，保證RH純脫氣時(shí)間不少于6分鐘，再采用全程吹A(chǔ)r保護(hù)澆鑄，澆鑄成鋼錠，鋼錠經(jīng)加熱爐再加熱后熱處理，熱處理初始溫度為950°C 980°C，時(shí)間1-2小時(shí)，熱處理結(jié)束溫度為1100°C 1150°C，回火溫度為860°C 880°C，回火時(shí)間2小時(shí)，淬火溫度550°C 650°C。有益效果:1.經(jīng)過(guò)本發(fā)明人多次的實(shí)驗(yàn)研究表明:本發(fā)明中采用0.7%-l.2%的C，使得本發(fā)明的壓塑模具用鋼具有高溫強(qiáng)度和耐堿性腐蝕、耐氧化等優(yōu)良性能，同時(shí)具有較好的切削高鏡面、拋光性能好、防酸防銹極佳，熱處理變形小；適用于壓塑模具的要求；
本發(fā)明含有0.8—1.35%的Mn，使得切削容易碎斷，并有利于提高加工表面的質(zhì)量；
0.10%—0.30%的S改善鋼的切削加工性能，人為將含硫量提高，以形成硫化物，起中斷基體連續(xù)性的作用；
S1、強(qiáng)化鐵素體，提高鋼的強(qiáng)度和硬度，降低鋼的臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性，提高鋼的氧化性腐蝕介質(zhì)中的耐蝕性，提高鋼的耐熱性；
本發(fā)明采用0.20% 0.30%的Pb，鉛在鋼中呈細(xì)小金屬顆粒形態(tài)，均勻分布或附著于硫化物的周?chē)?。由于鉛的熔點(diǎn)較低，切削時(shí)融熔滲出起潤(rùn)滑作用，降低摩擦，提高切削性，但并不影響常溫力學(xué)性能；
由于模具在熱處理時(shí)，尤其是在淬火過(guò)程中，要產(chǎn)生體積變化、形狀翹曲、畸變等，為保證模具質(zhì)量，要求模具鋼的熱處理變形小，特別是對(duì)于形狀復(fù)雜的精密模具，淬火后難以修整，對(duì)于熱處理變形程度的要求更為苛刻，本發(fā)明采用0.01 0.5%的W，提高鋼的強(qiáng)度，提聞鋼的聞溫強(qiáng)度，提聞鋼的抗氫!性能，使鋼具有熱硬性；
本發(fā)明采用0.10%-3.00%的Mo，鑰對(duì)鐵素體有固溶強(qiáng)化作用，提高鋼熱強(qiáng)性，抗氫侵蝕的作用，提高鋼的淬透性。由于模具在加熱過(guò)程中，如果發(fā)生氧化、脫碳現(xiàn)象，就會(huì)使其硬度、耐磨性、使用性能和使用壽命降低；因此，要求模具鋼的氧化、脫碳敏感性好。本發(fā)明采用0.10%—0.80%的Ti，能改善鋼的熱強(qiáng)性，提高鋼的抗蠕變性能及高溫持久強(qiáng)度。并能提高鋼在高溫高壓氫氣中的穩(wěn)定性。使鋼在高壓下對(duì)氫的穩(wěn)定性高達(dá)600°C以上,在珠光體低合金鋼中，鈦可阻止鑰鋼在高溫下的石墨化現(xiàn) 象。本發(fā)明采用0.15% 0.2%的Al，用作煉鋼時(shí)的脫氧定氮?jiǎng)?，?xì)化晶粒，抑制低碳鋼的時(shí)效，改善鋼在低溫時(shí)的韌性，特別是降低了鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度；提高鋼的抗氧化性能。2.本發(fā)明采取的熱處理工藝制度的作用如下:
鋼錠加熱溫度:鋼錠加熱溫度設(shè)定在于確保Ti元素的溶解，板坯加熱溫度過(guò)高會(huì)引起鋼錠奧氏體晶粒異常長(zhǎng)大。再結(jié)晶以下溫度的熱處理:通過(guò)再結(jié)晶停止溫度以下的熱處理可增加奧氏體中鐵素體成核點(diǎn)的密度，控制鐵素體和珠光體晶粒尺寸，這對(duì)于發(fā)揮細(xì)晶強(qiáng)化的作用和提高材料的韌性非常關(guān)鍵。熱處理結(jié)束溫度:采取較低的熱處理溫度同樣能夠有效細(xì)化組織，提高產(chǎn)品的韌性。由于低溫下，擴(kuò)散速率慢，因此低的終軋溫度還能夠抑制Ti的化合物析出，增加Ti在固溶體中的保留量都會(huì)取得較低轉(zhuǎn)變溫度和增加鐵素體中析出強(qiáng)化的結(jié)果。本發(fā)明采用中溫回火，使鋼中碳化物適當(dāng)聚集，得到碳化物顆粒較粗大的回火索氏體組織(與球化退火組織相似)，因而，這種交貨狀態(tài)的鋼材有很好的切削加工性能。淬火溫度:合適的淬火溫度是獲得適合的珠光體和鐵素體晶粒度組成的重要保證，同時(shí)也是Ti于550°C 650°C溫度范圍中的析出，確保Ti的化合物在鋼基體中的彌散分布的均勻性。3.由于本發(fā)明采用合理的配比，優(yōu)良的加工工藝，使得本發(fā)明的屈服強(qiáng)度超過(guò)500MPa,抗拉強(qiáng)度超過(guò)600MPa，同時(shí)具有較好的耐磨性和抗熱疲勞性，具有較好的切削加工性倉(cāng)泛。
具體實(shí)施方式
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實(shí)施例1:
壓塑模具用鋼，按質(zhì)量百分含量包括0.7%-1.2%的C、0.8—1.35%的Μη、0.10%—0.30%的 S、不大于 0.04% 的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.20% 0.30% 的 Pb、0.05% 0.08% 的Bi,0.15 0.45% 的 W、0.10%—3.00% 的 Mo,0.10%—0.80% 的 Ti,0.01% 0.2% 的 Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例2:
壓塑模具用鋼，按質(zhì)量百分含量包括0.8%-1.1%的C、0.9—1.25%的Μη、0.15%—0.25%的 S、不大于 0.04% 的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.20% 0.30% 的 Pb、0.06% 0.08% 的Bi,0.20 0.40% 的 W、1.00%—2.55% 的 Mo,0.20%—0.70% 的 Ti,0.15% 0.2% 的 Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例3:
壓塑模具用鋼，按質(zhì)量百分含量包括0.12%的C、0.85%的Μη、0.25%的S、不大于0.04%的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.25% 的 Pb,0.07% 的 Bi,0.15% 的 W、1.25% 的 Mo,0.75% 的 T1、
0.15%的Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例4:
壓塑模具用鋼，按質(zhì)量·百分含量包括0.5%的C、0.6%的Μη、0.08%的S、不大于0.04%的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.10% 的 Pb、0.10% 的 B1、0.5% 的 W、4.00% 的 Μο、0.90% 的 T1、
0.005%的Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。實(shí)施例5:
壓塑模具用鋼，按質(zhì)量百分含量包括1.5%的C、1.55%的Μη、0.30%的S、不大于0.04%的 S1、不大于 0.02% 的 Ρ、0.35% 的 Pb、0.03% 的 B1、0.01 的 W、0.10%% 的 Μο、0.05% 的 T1、
0.005%的Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。上述的壓塑模具用鋼的生產(chǎn)方法，該方法包括:按照上述配比將原料依次進(jìn)行鐵水預(yù)脫硫，轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉，底吹A(chǔ)r攪拌，所述的底吹A(chǔ)r攪拌時(shí)間不少于12分鐘，然后經(jīng)過(guò)RH爐進(jìn)行成分微調(diào)得到上述配比后進(jìn)行真空循環(huán)脫氣處理，保證RH純脫氣時(shí)間不少于6分鐘，再采用全程吹A(chǔ)r保護(hù)澆鑄，澆鑄成鋼錠，鋼錠經(jīng)加熱爐再加熱后熱處理，熱處理初始溫度為950°C 980°C，時(shí)間1-2小時(shí)，熱處理結(jié)束溫度為1100°C 1150°C，回火溫度為860°C 880°C，回火時(shí)間2小時(shí)，淬火溫度550°C 650°C。本發(fā)明方案所公開(kāi)的技術(shù)手段不僅限于上述技術(shù)手段所公開(kāi)的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征等同替換所組成的技術(shù)方案。本發(fā)明的未盡事宜，屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知常識(shí)。
權(quán)利要求
1.一種壓塑模具用鋼，其特征是:按質(zhì)量百分含量包括0.7%-1.2%的C、0.8-1.35%的Mn,0.10%—0.30% 的 S、不大于 0.04% 的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.20% 0.30% 的 Pb、0.05% 0.08% 的 Bi,0.15 0.45% 的 W、0.10%—3.00% 的 Mo,0.10%—0.80% 的 Ti,0.01% 0.2%的Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
2.一種壓塑模具用鋼，其特征是:按質(zhì)量百分含量包括0.8%-1.1%的C、0.9—1.25%的Mn,0.15%—0.25% 的 S、不大于 0.04% 的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.20% 0.30% 的 Pb、0.06% 0.08% 的 Bi,0.20 0.40% 的 W、1.00%—2.55% 的 Mo,0.20%—0.70% 的 Ti,0.15% 0.2%的Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
3.一種壓塑模具用鋼，其特征是:按質(zhì)量百分含量包括0.12%的C、0.85%的Μη、0.25%的 S、不大于 0.04% 的 S1、不大于 0.02% 的 P、0.25% 的 Pb、0.07% 的 B1、0.15% 的 W、1.25%的Mo、0.75%的T1、0.15%的Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。
4.一種壓塑模具用鋼的生產(chǎn)方法，其特征是:該方法包括:按照上述配比將原料依次進(jìn)行鐵水預(yù)脫硫，轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉，底吹A(chǔ)r攪拌，所述的底吹A(chǔ)r攪拌時(shí)間不少于12分鐘，然后經(jīng)過(guò)RH爐進(jìn)行成分微調(diào)得到上述配比后進(jìn)行真空循環(huán)脫氣處理，保證RH純脫氣時(shí)間不少于6分鐘，再采用全程吹A(chǔ)r保護(hù)澆鑄，澆鑄成鋼錠，鋼錠經(jīng)加熱爐再加熱后熱處理，熱處理初始溫度為 1180°C 1230°C，時(shí)間1-2小時(shí)，熱處理結(jié)束溫度為900°C 950°C，回火溫度為860°C 880°C，回火時(shí)間2小時(shí)，淬火溫度550°C 650°C。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓塑模具用鋼及其生產(chǎn)方法。針對(duì)壓塑要受到高溫高壓的聯(lián)合作用，因此對(duì)模具材料要求較高，應(yīng)具有高的硬度、強(qiáng)度、耐磨性、足夠的韌性，以及高的淬透性、淬硬性和以及具有良好的耐切削性能的要求。本發(fā)明的壓塑模具用鋼，其特征是按質(zhì)量百分含量包括0.7%-1.2%的C、0.8-1.35%的Mn、0.10%-0.30%的S、不大于0.04%的Si、不大于0.02%的P、0.20%-0.30%的Pb、0.05%-0.08%的Bi、0.15-0.45%的W、0.10%-3.00%的Mo、0.10%-0.80%的Ti、0.01%-0.2%的Al，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明用于生產(chǎn)壓塑模具。
文檔編號(hào)C21D1/18GK103233186SQ20131020343
公開(kāi)日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月28日
發(fā)明者朱余宏, 胡麗亞 申請(qǐng)人:滁州迪蒙德模具制造有限公司