[發明專利]一種預硬型塑料模具用特厚鋼板的生產方法

有效

• 申請號: 201910844400.3
• 申請日: 2019-09-06
• 公開（公告）號: CN110539140B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 范劉群;馬成;金百剛;劉文飛;趙坦;韓旭;應傳濤;王剛
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B23P15/24
• 分類號: B23P15/24
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種預硬型塑料模具用特厚鋼板的生產方法，包括：1)復合坯料選擇；2)復合坯料加工；3)復合坯預熱；4)解垛及二次清理組坯；5)焊接；6)復合坯加熱；7)復合坯軋制：8)鋼板緩冷；9)熱處理；本發明采用連鑄坯為基礎原料生產厚度100～400mm、探傷合格率高、結合強度高、性能優良的預硬型塑料模具鋼板的生產方法，其成本低廉、成材率高、可操作性強。

技術領域

本發明涉及金屬材料加工技術領域，尤其涉及一種預硬型塑料模具用特厚鋼板的生產方法。

背景技術

塑料模具用鋼是目前用量最大的模具鋼種，其中，預硬型塑料模具鋼是近年適應用戶需求而快速發展起來的塑料模具鋼專用鋼種，交貨前由鋼廠預先熱處理，用戶可直接用來開模，避免了模具加工以后再進行淬火、回火熱處理操作所造成的變形、開裂、脫碳等缺陷，符合模具鋼制品化的發展趨勢，大大提高了模具制造廠的生產效率，現已成為市場主流產品。隨著汽車及家電工業的飛速發展，一模多腔、模具大型化等趨勢對預硬型塑料模具鋼的厚度規格提出更高的要求。

目前，生產特厚預硬型塑料模具鋼板主要采用模鑄法和電渣重熔法。模鑄法具有內部組織潔凈度高和可以生產大尺寸鑄錠的優點，采用這種軋制方法雖然可以保證一定的壓縮比，但是由于模鑄工藝的先天性缺陷而存在一系列問題，如大型模鑄鋼錠內部偏析很難避免，質量無法保證，以及鋼錠澆注工序長、能耗大，還會對環境造成一定污染，另外其軋制成材率低(一般不超過70％)；電渣重熔法可得到具有更高潔凈度的內部組織并消除鑄錠心部偏析，具有非常高的內部質量，但是這種生產工藝效率低，需將鋼坯二次熔化，消耗大量能源，生產成本過高。

真空復合軋制技術是一種生產特厚鋼板的新方法，相對于傳統的模鑄法，大大提高了軋后產品的內部組織及性能，解決了因連鑄坯厚度限制和壓下比制約，生產特厚鋼板厚度受限的問題，且軋制坯料廣泛，利于大批量生產，可以大大提高成材率。目前，國內一些鋼廠通過真空復合軋制技術已經能制造出高質量的普通低碳鋼(Q235)和低強度級別的合金鋼(Q345)特厚鋼板。然而在利用真空復合技術生產1.2311等具有較高碳含量及合金含量的塑料模具用特厚鋼板過程中，由于焊縫高的裂紋敏感性，極易發生焊縫開裂甚至引起基坯開裂，無法進行后續的軋制復合，最終導致塑料模具特厚板的成品率急劇降低。另外，由于復合鋼板在生產過程中復合界面氧化、加熱及軋制工藝設計不合理等原因，導致復合鋼板結合強度低，在使用過程中極易發生分層，嚴重影響復合鋼板的用戶應用。

公開號為CN102896466 A的中國專利公開了“一種150-400mm厚塑料模具用鋼板的生產方法”，經氣體保護焊、埋弧焊和真空電子束組合焊接工藝或全真空電子束焊接形成大厚度坯料，然后經加熱、軋制、緩冷、熱處理工序，生產的塑料模具用鋼板超聲波探傷合格率達98％以上，硬度分布均勻，具有優良加工性、耐磨性和拋光性，適于各類塑料模具制造。但是其所述的氣體保護焊工藝極易產生表面氧化，影響焊接效果，復合強度難以保障，不僅與一般的復合坯一樣需要對表面進行處理，還要額外對兩塊甚至多塊坯料進行坡口加工，對于單塊重量達到10～20噸的鋼坯來說，無論是吊運、對齊、加工都是十分困難的。其采用三種焊接組合的方式，工藝復雜，操作困難，且對于同時進行氣保焊、埋弧焊、真空復合焊的三條邊，由于反復焊接，積累焊接應力、組織應力、熱應力等更大，極易開裂。