合金钢、塑料成形工具用的支座和支座部件制造技术

一种适用于塑料模具支座和支座部件的合金钢，以重量％计，含有０．０６－０．１５Ｃ、０．０７－０．２２Ｎ，其中Ｃ＋Ｎ的总量应满足０．１６≤Ｃ＋Ｎ≤０．２６的条件，０．１－１．０Ｓｉ，０．１－２．０Ｍｎ，１２．５－１４．５Ｃｒ，０．８－２．５Ｎｉ，０．１－１．５Ｍｏ，必要时，Ｖ最多达０．７Ｖ，必要时，为改进钢的机加工性，可含有Ｓ，Ｃａ或Ｏ中的一种或多种，其量最多０．２５Ｓ，０．０１（１００ｐｐｍ）Ｃａ，最多０．０１（１００ｐｐｍ）Ｏ，平衡量Ｆｅ和不可避免的杂质。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】,和支座和支座部件用的韧性淬火坯料的制作方法
本专利技术是关于一种合金钢，尤其是关于用于制造塑料成形工具支座和支座部件的合金钢。本专利技术还关于钢制造的支座和支座部件，以及用于加工这种支座和支座部件的由合金钢制造的坯料。
技术介绍
用于塑料成形工具的支座和支座部件是用作成套工具中塑料成形工具的夹具和/或框架部，这种成套工具都是通过各种类型的模塑方法加工的塑料产品。其中，最常见的支座部件中，可以提到模座板和其他构件，以及具有很大凹穴的重块，该凹穴可盛放和支撑实际模具。所述支座和支座部件是由许多种不同合金钢制得的，包括马氏体不锈钢。本申请人制造和销售的钢的注册商标名称是RAMAXS，属于该类并具有如下额定组分，以重量％计0.33C，0.35Si，1.35Mn，16.6Cr，0.55Ni，0.12N，0.12S，平衡铁和来自制钢时的杂质。最接近的标准化钢是AISI 420F。这种类型的钢具有足够的抗蚀性，但不具有所希望均匀的马氏体微观结构，但可以含有铁素体和硬点，这是由于残留的，未经回火的马氏体，它还可以通过钢的某种离析趋势而进行解释。因此，就支座钢而言，还需要进一步改进。这就需要对同一种钢，可以对其组分作某些改进，对实际模具将是有用的。专利技术公开本专利技术的目的是提供一种钢，这种钢在淬火和回火后，比上述提到的钢具有更均匀的结构，尤其是材料中不具有铁素体和/或硬点，并具有相当高的硬度。本专利技术再一个目的是获得如下中的一种或几种效果-良好的机加工性， -足够的抗蚀性，-考虑到这种钢能够用于加工由板制造的支座块，这种板必须具有至少300mm的厚度，甚至在某些情况下高达400mm厚度时，应有足够的淬透性，-足够的延展性/韧性，-在韧性淬火条件下，硬度为30～42HRC，最好为38～40HRC，-良好的抛光性，至少根据优选实施方案，为了也能用于模具，就抛光性而言，对其提出了很高的要求。如果这种钢具有所附权利要求中所述的化学组成，即可达到上述目的。就各种单独元素的重要性和它们在钢中的相互作用而言，可以考虑按如下实施，对于任何特殊的理论是不受权利要求保护的约束。碳和氮对于钢的硬度和延展性，是相当重要的元素。碳也是一种促进淬透性的很重要元素。然而，碳能以碳化铬的形式(M7C3-碳化物)结合铬，并因而能削弱钢的抗蚀性。因此，钢最大可含有0.15％的碳，优选含有0.13％的碳(本文中如果没有特别指出，都为重量％)。然而，碳也有某些有利的作用，在回火的马氏体中，碳与氮作为溶解元素一起存在，这对钢的硬度作出了贡献，也起到了奥氏体稳定剂的作用，因此，在结构中抵消了铁氧体。碳在钢中的最小量应为0.06％，优选至少为0.07％。氮在合金体系内，通过固化条件的影响对碳化物和碳氮化物提供更平稳，更均匀的分布，以致避免碳化物形成的较大的聚集物，或者固化时还有所降低。也降低了M23C6碳化物的份额，并有利于M(C，N)，即，钒-碳氮化物，对延展性/韧性具有有利的冲击。简言之，氮，对于含少量的碳化物和氮化物的更有利的固化过程提供措施，这些少量的碳化物和氮化物，在加工时，可分裂成更细的分散相。根据这些原因，氮的存在量至少0.07％，优选0.08％，但不能大于0.22％，优选最大为0.15％，同时，碳和氮的总量应满足以下条件，即0.16≤C+N≤0.26，优选地，C+N至少为0.17％，但适宜的为0.23％。通常，钢含有0.20-0.22(C+N)。在淬火的和回火的钢中，在固体溶液中，氮基本上以氮-马氏体的形式溶解在马氏体中，因此有助于所要求的硬度。总之，就氮的含量而言，可以说为了通过增加所谓的钢基质的PRE-值，而有助于所要求的抗蚀性，氮应以所述最小量存在，在回火的马氏体中作为溶解元素存在，这有助于马氏体的硬度，并形成碳氮化物M(C，N)，达到与碳在一起所要求的程度，但不能超过所述最大含量，碳+氮的含量达到最大时，碳是对硬度的最重要贡献者。硅可增加钢中的碳活性，因此，倾向于沉淀更多的初级碳化物。这就是为什么钢需要具有低含量硅的一个主要原因。另外，硅是稳定铁氧体的元素，这是硅的一个不利特征。由于钢也应含有足够量的稳定铁氧体的元素铬和钼，以使这些元素提供所要求的效果，同时，钢中含有比通常在钢中用于所述应用的更低含量的碳，为了不引起钢在其基质中含有铁氧体，必须限制硅的含量。因此，钢中不可含有大于1％的硅，优选不大于0.7％的硅，更好不大于0.5％的Si，但多数情况下，仍含有较低量的硅。一般讲，所采用的原则是，稳定铁素体的元素可适用于稳定奥氏体的元素以避免钢中形成铁素体。然而，硅以由脱氧处理产生的残渣而存在，所以硅的最佳含量为0.05～0.5％之间，通常为0.1-0.4％，额定为0.2～0.3％。锰是促进奥氏体和淬透性的元素，这是锰的有利作用，并通过在钢中形成无害的硫化锰而也可以用于精炼硫。因此，锰的最小存在量为0.1％，优选0.3％的锰，然而，锰与磷一起具有离析的倾向，这就导致回火脆化。因此，锰的存在量不能超过2％，优选不超过1.5％，更好至多1.3％。铬是钢的主要合金元素，并且主要提供钢的不锈钢特征，这是用于塑料造型工具的支座和支座部件，以及塑料造型工具本身的重要特征，它常常在潮湿环境中使用，这种环境会引起钢降低抗蚀性而生锈。铬也是钢淬透性的最重要的促进元素。然而，没有大量铬以碳化物的形式结合，因为钢的碳含量相当低，因此，钢可具有的铬含量可低到12.5％，尽管如此，仍可得到所要求的抗蚀性。然而，钢优选含有至少13.0％的络。其上限首先由铬的形成铁素体的倾向所决定。因此，钢不可含有大于14.5％的铬，优选不大于14.0％的铬，通常钢含有13.1-13.7％的铬。镍在钢中存在的最小量为0.8％，优选，至少为1.0％，以使钢具有非常高的淬透性，然而，从费用考虑，含量应限定为最大2.5％，优选2.0％，通常钢含有1.4-1.8％或约1.6％的镍。就回火操作方面，必要时，本专利技术的钢也可含有有效量的钒，以通过二次碳化物沉淀而产生二次淬火，其中，增加抗回火能力，当存在钒时，通过沉淀MC-碳化物，起到了晶粒生长抑止剂的作用。然而，钒含量太高时，在钢凝固期间，会形成较大的初始MC-碳氮化物，如果钢受到ESR-再熔化时，这也会发生，在淬火期间，初始碳化物不会溶解。为了获得所要求的二次淬火和为保障有效抑制晶粒生长，并同时避免钢中形成较大的，不溶解的初始碳化物，钒的最佳含量应在0.07～0.7％的V。最适宜的含量为0.10-0.30％的V，额定约为0.2％的V。为了获得促进淬透性的效果，钢也可以含有有效量的钼，例如，至少0.1％。钼含量达到至少1.0％也能促进抗蚀性，如果含量更高，仍可有效。当回火时，钼也有利于增加钢的抗回火能力这也是很有效的。另一方面，钼含量太高，由于在引起沉淀晶界碳化物和离析的倾向，而产生一种不利的碳化物结构。此外，钼稳定铁素体，这是很不利的。因此，钢中应含有平衡量的钼以利用其有利效果，同时避免那些不利的效果。钼的含量优选不超过1.7％，最佳含量为0.1-0.9％之间，大概在0.4-0.6％的钼。通常钢含有的钨量不超过杂质的量，但可以允许至多高达1％的量。本专利技术以韧化调质条件方面，能提供一种钢，使这种钢通过机加工能够加工大型尺寸的支座和成型工具。通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金钢，特征是，它具有如下化学组成，以重量％计，含有 ０．０６－０．１５Ｃ ０．１６≤Ｃ＋Ｎ≤０．２６ ０．１－１．０Ｓｉ ０．１－２．０Ｍｎ １２．５－１４．５Ｃｒ ０．８－２．５Ｎｉ ０．１－１．５Ｍｏ 必要时，钒至多达０．７Ｖ 必要时，含有Ｓ，Ｃ和Ｏ中的一种或多种元素，以改进钢的机加工性，其量可至多达 最多０．２５Ｓ， 最多０．０１（１００ｐｐｍ）Ｃａ， 最多０．０１（１００ｐｐｍ）Ｏ， 平衡量Ｆｅ和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：奥德桑德伯格，马格努斯泰德斯滕，
申请(专利权)人：尤迪霍尔姆工具公司，
类型：发明
国别省市：SE[瑞典]