[發明專利]預硬化鋼材、模具以及模具部件

在審

• 申請號: 201810353701.1
• 申請日: 2018-04-19
• 公開（公告）號: CN108728738A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發明（設計）人: 河野正道
• 申請（專利權）人: 大同特殊鋼株式會社
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/60;C22C38/58;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/06;C21D1/18;C21D8/00
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張蘇娜;張珂珂

本發明提供了一種預硬化鋼材，其包含：0.05質量％≤C≤0.25質量％、0.01質量％≤Si≤1.00質量％、0.40質量％≤Mn≤1.80質量％、0.0002質量％≤S≤0.3000質量％、0.30質量％≤Cu≤1.80質量％、2.00質量％≤Ni≤3.90質量％、0.05質量％≤Cr≤3.20質量％、0.05質量％≤Mo≤0.80質量％、以及0.30質量％≤Al≤1.50質量％，余量為鐵和不可避免的雜質，其中所述預硬化鋼材具有：寬度為350mm以上且高度為350mm以上的截面尺寸、34HRC至43HRC的硬度、原奧氏體晶粒尺寸的平均值為85μm以下、以及沖擊值的平均值為18J/cm²以上。

技術領域

本發明涉及預硬化鋼材、模具以及模具部件，具體涉及用于注塑成型、橡膠成型、CFRP成型等的模具和模具部件，以及用于所述模具和模具部件的預硬化鋼材。

背景技術

預硬化鋼是指經過硬化和回火從而達到預定硬度并且能夠加機械加工的鋼。預硬化鋼可在機械加工之后用作模具或模具部件，而不需要熱處理。因此，預硬化鋼被廣泛地用于模具或模具部件，所述模具或模具部件用于注塑成型、橡膠成型、CFRP成型等。對于預硬化鋼及其制造方法，已經提出了各種技術。

例如，專利文獻1和2公開了這樣一種方法，其中對用于注塑模具的具有預定組成的Mn-Ni-Al-Cu-Mo時效硬化(易切削)鋼進行堆焊、在500℃下時效處理5小時并進行光刻。

專利文獻1和2公開了：通過在堆焊后進行時效處理，可以如同在基底金屬部分中那樣在焊接金屬部分和焊接熱影響區均勻地進行光刻。

專利文獻3公開了這樣一種方法，其中對具有預定組成的模具用時效硬化鋼進行熔融、鍛造、固溶和時效處理。

專利文獻3公開了這種方法可提供硬度等級為HRC 40并且具有優異的韌性和切削性的模具用時效硬化鋼。

專利文獻4公開了這樣一種方法，其中對鍛造材料進行硬化和回火以獲得HRC 34的目標硬度，其中該鍛造材料具有50mm×150mm的截面尺寸并且由具有預定組成的模具用鋼形成。

專利文獻4描述了：這種方法可提供具有優異的機械加工性、拋光性和耐磨性的模具用鋼。

專利文獻5公開了這樣一種方法，其中通過典型的熔融法制備具有預定組成的析出硬化鋼，然后將鋼鍛造至達到約4S，加熱并保持在900℃，而后空氣冷卻，然后在550℃或575℃下進行時效處理5小時。

專利文獻5描述了：這種方法可提供用于硬質合金工具的具有優異的韌性和耐崩裂性的析出硬化鋼。

專利文獻6和7公開了這樣一種方法，其中對具有預定組成的可塑成型模具用鋼進行鑄造，然后加熱至850℃，進行固溶，隨后加熱至500℃，并進行時效硬化處理。

專利文獻6和7描述了：這種方法可提供具有優異的鏡面拋光性和機械加工性的可塑成型模具用鋼，或具有優異的鏡面拋光性、焊接性和機械加工性的可塑成型模具用鋼。

專利文獻8公開了這樣一種方法，其中通過典型的熔融法制備具有預定組成的可塑成型模具用易切削鋼，并將得到的鋼鍛造，進行熱加工，加熱至1,143K以進行固溶，隨后加熱至773K以進行時效硬化處理。

專利文獻8描述了：這種方法可提供具有優異的鏡面拋光性的可塑成型模具用易切削鋼。

專利文獻9公開了這樣一種方法，其中對具有預定組成的預硬化鋼進行熱軋，加熱至880℃的奧氏體溫度范圍，在半冷卻(half-cooling)5分鐘、半冷卻15分鐘、半冷卻30分鐘和半冷卻70分鐘的冷卻條件下進行貝氏體產生熱處理(貝氏體硬化)，然后在500℃至550℃的溫度范圍內進行回火，從而將硬度調節至38HRC至40HRC。

專利文獻9描述了：這種方法可提供具有優異的機械加工性和韌性的預硬化鋼。