[發(fā)明專利]一種預(yù)硬型塑膠模具鋼

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410013289.0
• 申請日: 2014-01-13
• 公開（公告）號: CN103774059A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡財(cái)基
• 申請（專利權(quán)）人: 胡財(cái)基
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/46;C21D8/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 王官明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種預(yù)硬型塑膠模具鋼，屬于金屬材料領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

現(xiàn)有的4Cr2NiMnMo塑膠模具鋼的鑄態(tài)組織多為粗片狀F、P及少許M組織，經(jīng)X射線衍射儀測試F占85%，F(xiàn)e₃C占12%，余下為Cr₇C₃、Cr₂₃C₆占3%。在熱加工及熱處理過程中Fe₃C、Cr₂₃C₆、Cr₇C₃碳化物全固溶到基體中起不到釘扎效應(yīng)，故預(yù)硬型模具鋼易出現(xiàn)粗片狀鐵素體、索氏體及晶粒粗化現(xiàn)象，既影響模具的耐蝕性、防腐性，又影響模具的使用性能。這些因素阻礙了4Cr2NiMnMo的應(yīng)用與發(fā)展。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種在4Cr2NiMnMo塑膠模具鋼中添加微量合金化元素V，并在熱加工中由徑向、軸向變形再增加橫、縱向多向變形，以及進(jìn)行精細(xì)化處理、預(yù)硬化處理，提高鋼的耐蝕防腐、抗彎抗壓強(qiáng)度和沖擊韌性的一種預(yù)硬型塑膠模具鋼。?

本發(fā)明一種預(yù)硬型塑膠模具鋼的技術(shù)方案是：其特征在于：所述模具鋼為4Cr2NiMnMo中添加微合金化元素0.05~0.15%V，并經(jīng)多向性形變后，再經(jīng)精細(xì)化處理、預(yù)硬化處理；所述的多向性形變包括模具鋼徑向、軸向鍛打變形與橫向、縱向多向變形相結(jié)合，鍛造比≥8；所述的精細(xì)化處理：以成品厚度的模具鋼在鍛打后的溫度為起點(diǎn)，加溫至880±10℃，以3min/mm保溫后，出爐風(fēng)冷降溫至70℃進(jìn)行球化退火，具體工藝：快速升溫至780±10℃×3min/mm，再以≤30℃/h冷卻至550℃出爐空冷；所述的預(yù)硬化處理：以成品厚度的模具鋼從70℃加溫至350±10℃，以3min/mm保溫，而后升溫至880±10℃，再以3min/mm保溫，再經(jīng)風(fēng)冷至70℃后進(jìn)行回火處理。?

模具鋼質(zhì)量百分比：?

C：0.35~0.45%

Si：0.20~0.40%

Mn：1.10~1.60%

P：≤0.030%

S：≤0.015%

Ni：0.90~1.10%

Cr：1.80~2.10%

Cu：≤0.25%

Mo：0.15~0.45%

V：0.05~0.15%

Fe：余量

本發(fā)明通過添加微合金化元素0.05~0.15%V，鋼的鑄態(tài)組織中除了形成Fe₃C、Cr₂₃C₆、Cr₇C₃碳化物外，又增加了MC(VC)合金相，經(jīng)X射線衍射儀測試Fe₃C相由12%降至10%、MC(VC)由0%增至2%、其他合金相含量未變。由于MC合金相的存在使鋼在加熱過程中起到一定的釘扎作用是顯微組織細(xì)化的一個(gè)重要因素。

本發(fā)明除了添加微合金元素外，又在熱加工方面由徑向、軸向變形增加橫向、縱向多向變形，鍛造比≥8，不但提高了位錯(cuò)密度，還消除了位錯(cuò)方向性的害處。?

本發(fā)明又改進(jìn)了熱處理工藝，即進(jìn)行精細(xì)化加預(yù)硬化處理工藝，改革達(dá)到進(jìn)一步細(xì)化鋼的顯微組織的目的。?

通過上述技術(shù)方案，本鋼種大型材、大型模塊預(yù)硬化組織消除了粗塊狀鐵素體，獲得了均勻細(xì)小索氏體組織，不但提高了鋼的耐蝕性、防腐性，而且提高了鋼的抗彎強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度及沖擊韌性。?

同時(shí)，本發(fā)明有益效果還表現(xiàn)為：?

本發(fā)明所述塑膠模具鋼4Cr2NiMnMo，鋼的鑄態(tài)組織中由于增加了MC(VC)合金相，不但增加形核率、細(xì)化了結(jié)晶組織，而且在熱加工及熱處理過程中MC合金相又起到了釘扎作用，阻止了晶粒粗化；

采用多向形變，鍛造比≥8，不但細(xì)化了顯微組織，還提高了鋼的等向性；

采用精細(xì)化處理、預(yù)硬化處理工藝后，使得鋼的顯微組織進(jìn)一步細(xì)化，形成了均勻細(xì)小的索氏體組織。

與已有技術(shù)通常采用高溫?cái)U(kuò)散(鋼錠1220~1240℃×20~25h加熱)工藝相比，不但節(jié)省了能耗、降低了鋼的燒損，具有顯著企業(yè)效益，更主要改善了環(huán)保，具有明顯社會效益。?

附圖說明

圖1是本模具鋼4Cr2NiMnMo精細(xì)化處理示意圖；?

圖2是本模具鋼4Cr2NiMnMo預(yù)硬化處理示意圖。

具體實(shí)施方式