[發明專利]一種時效硬化型塑料模具鋼防白點控制方法

有效

• 申請號: 201810315544.5
• 申請日: 2018-04-10
• 公開（公告）號: CN108441613B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 燕云;馮淑玲;劉寶石;孫秀華;馬野;曹瑩;劉明;岳彩超;劉曉;牟風;汝亞彬;楊天亮;康愛軍;秋立鵬;王琳;張正君;孫大利;王旭林;于海鵬;鄭繼輝
• 申請（專利權）人: 撫順特殊鋼股份有限公司
• 主分類號: C21D8/00
• 分類號: C21D8/00;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/12;C22C38/08;C22C38/16;C22C38/06
• 代理公司: 大連格智知識產權代理有限公司 21238
• 代理人: 孫宇宏

本發明公開一種時效硬化型塑料模具鋼防白點控制方法，目的是防止鍛后產生白點。為實現上述目的本發明的技術方案是鍛后不進行去氫退火，而直接進行固溶處理，直接進行固溶處理工藝，使鋼中的氫尚未來得及聚集，而直接被均勻的固定在鋼中，使其達不到產生白點的氫濃度，從而避免產生白點缺陷；再配合適宜的回火工藝，充分去除鋼中的殘余應力，防止了白點的發生。本發明與現有技術相比具有下列優點：①取消鍛后去氫退火工序，鍛后直接固溶處理，再通過固溶后適宜的回火工藝，防止白點的發生，同時使成品扁鋼進行預硬化，硬度均勻；②節約生產時間，減少爐臺占用，降低了能源的消耗，從而降低了生產成本。

技術領域

本發明屬于金屬熱處理技術領域，具體涉及一種時效硬化型塑料模具鋼防白點控制方法。

背景技術

模具鋼是特殊的合金鋼，10Ni3MnCuAl是時效硬化型塑料模具鋼，屬于低合金析出硬化鋼。10Ni3MnCuAl鋼突出的特點是固溶處理后變軟，可進行冷加工，待制成模具后再進行時效處理，既保證其使用性能又減小熱處理變形；鋼的綜合力學性能好，淬透性高，有很好的拋光性能、氮化性能、電加工性能、焊補性能和花紋圖案刻蝕性能，適宜制作大型塑料模具，也可用于制造低熔點合金用的壓鑄模具等。然而10Ni3MnCuAl是一種白點敏感性強的鋼種，特別大尺寸鍛制扁鋼在雨季時更為敏感；白點是由于在鋼內的氫在應力作用下產生的一種裂紋缺陷。溶解在鋼液中的氫在鋼錠凝固時留在鋼內形成的固溶體，呈過飽和狀態，在熱加工后的冷卻過程中，當冷速較快時，尤其是在200℃左右，原子氫轉變為分子氫，未逸出的氫分子存在于晶界間，在鋼材中產生極大的壓力而形成裂紋。

目前國內外沒有成形的10Ni3MnCuAl鋼的預防白點技術經驗，在生產10Ni3MnCuAl鋼時一般采取長時間的去氫退火工藝，原理是在氫溶解度最低的溫度下長時間保溫，使鋼中氫擴散逸出，以減少鋼中氫含量，防止白點的發生。但目前去氫退火工藝退火時間長能源消耗大，同時不能徹底杜絕白點的發生。

發明內容

本發明公開一種時效硬化型塑料模具鋼防白點控制方法，目的是防止鍛后產生白點。

為實現上述目的本發明的技術方案是鍛后不進行去氫退火，而直接進行固溶處理，再配合以適宜的回火工藝。

具體工藝步驟：

1.煉鋼工藝：

①10Ni3MnCuAl鋼化學成分(％)：C：0.10～0.20，Si：不大于0.45，Mn：1.40～2.00，Mo：0.20～0.50，Ni：2.90～3.40，Cu：0.80～1.20，Al：0.70～1.30，S：不大于0.015，P：不大于0.030，其余為Fe和不可避免的雜質。

②采用UHP+LF+VD冶煉電極，VD在一定真空度下保持足夠長時間，控制鋼中氫含量不大于2×10^-6。

③采用電渣爐冶煉鋼錠。

2.鍛造工藝：

①采用多火次多方向鍛造，控制總鍛比不小于5，鐓粗比不小于2。

②終鍛溫度為不低于850℃。

3.熱處理工藝：

①成品扁鋼鍛后紅送熱處理(見圖1)，控制升溫速度不大于100℃/h，防止升溫過快導致鋼材加熱過程溫度不均引起開裂；固溶溫度為870℃～900℃，固溶保溫時間12h～13h，使組織充分轉變；爐冷至300℃～350℃進行回火處理。

②成品扁鋼固溶后按照厚度進行回火處理，其中厚度不大于200mm的扁鋼采用一段回火處理(見圖2)；控制升溫速度不大于100℃/h，防止升溫過快導致鋼材加熱過程溫度不均引起開裂；回火溫度采用500℃～550℃，回火保溫時間不少于20h，使組織充分轉變；爐冷至不高于200℃出爐，減少殘余組織應力。