[發明專利]一種冷沖壓式螺母一次成型模具用低磷硫稀土合金鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 201910349217.6
• 申請日: 2019-04-28
• 公開（公告）號: CN110055476B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 唐玉冰;唐汝來;唐峰;唐玉娟
• 申請（專利權）人: 江蘇羽立新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C38/52
• 分類號: C22C38/52;C22C38/48;C22C38/46;C22C38/44;C22C38/42;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;C21D1/26;C21D8/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 吳旭

本發明公開了一種冷沖壓式螺母一次成型模具用低磷硫稀土合金鋼及其制備方法，按照質量百分比，該合金鋼由以下元素組成：C 0.81～0.84%、Cr 4.00～4.50%、Si 0.2～0.3%、Mn 0.2～0.35%、W 6.50～6.80%、Mo 4.8～5.2%、V 1.80～1.90%、Co 0.80～1.00%、Ni 0.16～0.20%、Cu 0.08～0.12%、Nb 0.01～0.03%、Ce 0.01～0.015%、P≤0.020%、S≤0.010%、Fe 78.715～80.41%，以及其它不可避免雜質元素。本發明的合金鋼具有低硬度、高耐磨性能和高韌性等綜合性能優良且生產成本低。

技術領域

本發明屬于模具用材料技術領域，涉及冷沖壓模具用材料，特別涉及一種冷沖壓稀土合金模具鋼材料及其制備方法。

背景技術

模具是工業生產中用量最大、影響面廣的重要基礎件，是工業生產中不可缺少的工具。尤其是隨著工業的迅速發展，模具已成為工業產品的主要成型工具。隨著模具需求量的急劇增長，模具制造工業已經逐步發展成為一個獨立的行業，而且其發展速度領先于其他行業，特別是該發明的模具鋼材料在國內市場全部依靠進口。目前很多工業產品質量的改善，生產效率的提高，產品成本的降低以及產品更新換代的速度，在一定程度上取決于模具的制造精度、質量、制造周期、生產成本和使用壽命等。我國模具工業的發展比較迅速。但是，隨著工業生產技術的提高，模具的服役條件越來越苛刻，造成國產合金模具鋼無論在品種、質量、尺寸規格及性能等方面尚不能滿足生產需要，也是導致我國模具鋼需要大量進口的重要原因之一。

目前，各工業發達國家模具鋼的有很多特種要求，所以工業發達國家模具鋼的生產逐步由分散向集中發展。工業發達國家一般都有1家或2～3家生產模具鋼的主導廠，如日本的大同特殊鋼鐵公司，日立金屬安來工場，奧地利的百樂鋼廠（BOEHLER），瑞典的烏德霍姆（UDDEHOLM）公司，這兩家公司1991年合并，德國的蒂森（THYSSEN）特殊鋼公司，美國的釩合金鋼公司，卡彭特公司等，這些公司的模具鋼產量一般占該國總產量的60%～80%。這些模具鋼生產廠都配備了技術先進的生產線，配備完善的工藝裝備和質量控制檢測手段和科研手段，較系統地開展了模具鋼的科研開發工作。生產出品種齊全、質量水平一流的模具鋼產品，以占領國內外市場。根據模具鋼產品的品種特點，國外已有部分模具鋼品種轉到鋼鐵聯合企業，利用其已有的寬厚板軋機和帶鋼連軋機生產。

由于分工不明確，加上生產技術裝備水平等方面的因素，使得我國模具鋼的生產效率低、在產品質量、尺寸精度等方面與工業發達國家相比，存在著一定的差距；有些鋼廠也陸續裝備一些先進的冶金生產設備，如爐外精煉、電渣重熔、精鍛機、快鍛機等、逐步完善模具鋼的專業化生產線，以充分發揮作用，但滿足不了高端模具需求抗沖壓性能的要求。

我國目前生產的主要合金模具鋼的鋼號有11個，即P20（3Cr2Mo）、718（3Cr2NiMnMo）、5CrNiMo、5CrMnMo、4Cr5MoSiV1、Cr12、Cr12Mo1V1（D2）、Cr12MoV、CrWMn（01）、9SiCr等。近些年來，隨著模具工業的發展，對模具鋼提出了更高的要求，相應發展了大量的新的性能優良的模具鋼品種。該發明打破常規國產模具鋼不含Co。增加了該模具鋼耐磨性和該模具材料的低硬度，增加了沖壓的成品率以及高合金含量中的低磷、硫，提高材料的韌性有著特殊的作用。

合金模具鋼的品種規格繁多，尺寸、形狀各異。品種規格大致分為：熱軋或熱鍛棒材、模塊、板材、扁鋼、冷拔棒材、帶材和鋼絲，其中棒材占的比例最大。長期以來，我國生產的合金模具鋼中，棒材占85%以上，模塊、扁鋼、帶材和絲占的比例較小。但近些年來，取得了很大改觀，熱軋棒材和鍛造棒材的比例逐年減少。以2010年為例，我國的塑料模具鋼的85%以上均是板材，12%以上是園鋼，3%為扁鋼。在合金模具鋼中，板材占45%，棒材約占25%，鍛件占23%，扁鋼的產量已占接近7%的較高比例。但是無論是棒材還是板材、鍛件和扁鋼，仍然大多停留在粗鋼階段，深加工不夠，距離我國裝備制造業，以及標準件行業提出的模具鋼精品戰略目標及國際先進水平，存在一定差距。