[發明專利]一種高拋光預硬化塑膠模具鋼及其制備工藝

在審

• 申請號: 201910355602.1
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110257689A
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發明（設計）人: 周青春;徐衛明;顧金才;葛建輝;錢強;趙博偉;錢峰;宋小亮;丁勇
• 申請（專利權）人: 如皋市宏茂重型鍛壓有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/08;C22C38/16;C21D1/18;C21D1/26;C21D6/00;C21D8/00;C21D9/00
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

本發明涉及一種高拋光預硬化塑膠模具鋼及其制造工藝，該模具鋼的合金化學成分中各主要合金元素的質量百分比為：C≤0.10%，Si≤0.50%，Mn 0.60～1.00%，P＜0.015%，S＜0.005%，Ni2.50～4.00%，Al 0.50～1.00%，Cu 2.00～3.00，Fe余量；本發明高拋光預硬化塑膠模具鋼通過配料、冶煉、澆濤，然后電渣重熔；高溫擴散熱處理，然后多向鍛造熱加工，及鍛后熱處理；再進行預硬化處理；最后進行時效熱處理。本發明的優點在于：本發明的高拋光預硬化塑膠模具鋼具有較高的拋光性能和較高的淬透性。

技術領域

本發明屬于合金鋼技術領域，涉及一種合金化模具鋼，特別涉及一種Ni-Cu-Al沉淀硬化型高拋光預硬化塑膠模具鋼及其制備工藝。

背景技術

隨著我國制造業的迅速發展，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、家電、電子通信等的發光元器件生產均用到模具。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口的NAK80鋼或NAK55鋼等材料來制造這些模具。但是NAK80鋼或1.2343鋼材價格較高，這將大大增加這些汽車產品的制造成本。特別是2012年以來的全球經濟底迷環境下，節約資源和降低成本是汽車制造業的一大瓶頸。

經檢索，專利CN 109504896 A公開了一種含銅高拋光預硬化塑膠模具鋼及其制造工藝，該模具鋼的合金化學成分中 各主要合金元素的質量百分比為：C≤0 .10%，Si ≤0.30%，Mn 0 .20～0 .40%，Cr≤0 .30%，Mo≤ 0 .20%，V≤0 .10%，P＜0 .015%，S＜0 .005%，Ni 1 .60～2 .00%，Al 0 .40～0 .70%，Cu0 .40～0 .70%， Fe余量；該發明熱作模具鋼通過配料、冶煉、澆 濤，然后電渣重熔；高溫擴散熱處理，然后多向鍛造熱加工，及鍛后熱處理；再進行擴氫退火和預硬化處理；最后進行時效熱處理；該發明的模具鋼具有較高的拋光性能和較低的合金成本，但該發明專利仍存在一定的缺陷：Ni和Cu元素的含量相對較低，進而使得該發明鋼種的淬透性相對較差，不能制造出更大規格模具。

因此，研發一種能夠大大提高鋼種的淬透性，能制造更大規格模具的高拋光預硬化塑膠模具鋼及其制備工藝是非常有必要的。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能夠大大提高鋼種的淬透性，能制造更大規格模具的高拋光預硬化塑膠模具鋼。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種高拋光預硬化塑膠模具鋼，其創新點在于：所述模具鋼的化學成分中各主要合金元素的質量百分比為：C ≤0.10%，Si ≤0.50%，Mn 0.60～1.00%， P＜0.015%，S＜0.005%，Ni2.50～4.00%，Al 0.50～1.00%，Cu2.00～3.00，Fe余量。

進一步地，所述模具鋼的化學成分中各主要合金元素的最佳質量百分比為：C0.05%，Si 0.25%，Mn 0.80%， P＜0.010%，S＜0.003%，Ni 3.00%，Al 0.80%，Cu 3.00%，Fe余量。

本發明要解決的另一個技術問題是提供一種Ni-Cu-Al沉淀硬化型高拋光預硬化塑膠模具鋼的制備工藝。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種上述高拋光預硬化塑膠模具鋼的制備工藝，其創新點在于：所述制備工藝包括如下步驟：

（1）冶煉：按Ni-Cu-Al沉淀硬化型高拋光預硬化塑膠模具鋼的化學成分及重量百分比進行配料、電弧爐冶煉和精煉，然后進行電渣重熔或真空自耗冶煉，熱送鍛造加熱爐；

（2）高溫擴散熱處理：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1130～1170℃，到溫均溫后保溫時間為10～20h；