[發(fā)明專利]一種含銅高拋光模具鋼及其制備工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610315652.3
• 申請日: 2016-05-13
• 公開（公告）號: CN105950991B
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周青春;徐衛(wèi)明;顧金才;葛建輝;錢強(qiáng);趙博偉;丁勇;王小飛;宋小亮
• 申請（專利權(quán)）人: 如皋市宏茂重型鍛壓有限公司
• 主分類號: C22C38/16
• 分類號: C22C38/16;C22C38/18;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/12;C22C38/08;C22C38/06;C21D8/00;C21D1/26;C21D1/18
• 代理公司: 北京一格知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11316
• 代理人: 滑春生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金鋼技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種合金化模具鋼，特別涉及

一種含銅高拋光模具鋼及其制備工藝。

背景技術(shù)

隨著我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，對模具的用量越來越大，對模具材料的性能要求也越來越高，尤其是高拋光和高耐磨性等。在汽車制造業(yè)、家電、電子通信等的發(fā)光元器件生產(chǎn)均用到模具。這些模具要求要有高拋光和高耐磨性，目前使用的大多是進(jìn)口的NAK80鋼或NAK55鋼等材料來制造這些模具。但是NAK80鋼或NAK55鋼塑韌性較差，不適用于型腔復(fù)雜或型腔較深的模具，并且對拋光加工工藝要求嚴(yán)格，增加模具制作難度。而且NAK80鋼或NAK55鋼材白點(diǎn)敏感性較強(qiáng)，模具容易隨著時間而出現(xiàn)微裂紋并且不斷延伸而開裂，甚至在模具鋼的生產(chǎn)過程中即出現(xiàn)白點(diǎn)而報廢。這將大大增加制造成本和風(fēng)險。特別是2012年以來的全球經(jīng)濟(jì)底迷環(huán)境下，節(jié)約資源和降低成本是汽車制造業(yè)的一大瓶頸。

因此，研發(fā)一種能夠降低生產(chǎn)風(fēng)險、模具開裂風(fēng)險且能夠提高模具鋼的塑韌性的的含銅高拋光模具鋼及其制備工藝是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠降低生產(chǎn)風(fēng)險、模具開裂風(fēng)險且能夠提高模具鋼的塑韌性的的含銅高拋光模具鋼。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種含銅高拋光模具鋼，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述模具鋼的化學(xué)成分中各主要合金元素的質(zhì)量百分比為：C 0.08～0.12%，Si ≤0.40%，Mn ≤0.40%，Cr 0.50～1.00%，Mo 0.15～0.40%，Ni1.50～2.00%，Cu0.40～0.60%，Al0.50～0.80%，V≤0.40%，P＜0.015%，S＜0.010%，F(xiàn)e余量。

進(jìn)一步地，所述模具鋼的化學(xué)成分中各主要合金元素的最佳質(zhì)量百分比為：C為 0.10%，Si為 0.30%，Mn 為0.30%，Cr為 0.60%，Mo為 0.30%，Ni 為1.80%，Cu為0.60，Al為 0.60%，V為 0.15%，P＜0.010%，S＜0.005%， Fe余量。

本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種含銅高拋光模具鋼的制備工藝。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種上述權(quán)利要求1所述含銅高拋光模具鋼的制備工藝，其創(chuàng)新點(diǎn)在于：所述制備工藝包括如下步驟：

（1）冶煉：按含銅高拋光模具鋼的化學(xué)成分及重量百分比進(jìn)行配料、電弧爐冶煉和精煉，然后進(jìn)行二次電渣重熔；

（2）高溫擴(kuò)散熱處理：采用多級升溫方式升溫加熱爐，分別在600℃、800℃和1100℃等溫；最后再升溫至1100～1180℃，到溫均溫后保溫時間為10～15h；

（3）鍛造熱加工：將經(jīng)過高溫擴(kuò)散熱處理的鋼錠降溫至1100～1180℃，并在此溫度范圍內(nèi)進(jìn)行多向鍛造加工，采用兩鐓兩拔鍛造方式，鍛造壓縮比≥3，總鍛比≥6，終鍛溫度≥800℃；

（4）鍛后冷卻：：鋼錠鍛造熱加工后進(jìn)行空冷，至溫度降到200℃以下裝退火加熱爐；

（5）退火熱處理：加熱溫度為830～880℃，保溫時間為10～15h，然后隨爐緩冷至250℃以下；

（6）擴(kuò)氫回火處理：加熱溫度為630～680℃，保溫時間為30～45h，然后隨爐緩冷至150℃以下出爐；

（7）淬火及回火熱處理：加熱至870～920℃，然后冷卻至200℃以下；隨后進(jìn)行520～550℃回火處理，回火保溫4～8小時。

進(jìn)一步地，所述步驟（7）中的冷卻方式為油冷或水冷或風(fēng)冷。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明含銅高拋光模具鋼利用Ni-Cu-Al-Mo多合金元素的合金化作用特點(diǎn)，適當(dāng)減少鋼中碳含量而增加強(qiáng)碳化物形成元素Mo，保證鋼的淬透性的同時提高鋼的淬硬性和耐磨性，并且提高鋼的硬度均勻性而獲得好的拋光性能；與NAK80或NAK55鋼相比較，具有較好的塑韌性，大大降低模具開裂的風(fēng)險，可用于型腔復(fù)雜的模具，這擴(kuò)大高了鋼的使用范圍；同時，本發(fā)明鋼種由于降低了鋼中Ni含量而降低了鋼的白點(diǎn)敏感性，從而降低生產(chǎn)風(fēng)險和模具開裂風(fēng)險；

結(jié)合以上特點(diǎn)，與NAK80或NAK55鋼相比，本發(fā)明鋼種具有高拋光性能和較好的塑韌性，并且降低了鋼的白點(diǎn)敏感性，這為我國制造業(yè)尤其是汽車制造業(yè)和家電及電子通信制造業(yè)帶來巨大的貢獻(xiàn)，并且提高我國模具鋼制造水平和市場競爭力。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

圖1為本發(fā)明含銅高拋光模具鋼CCT曲線。