新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢及其制备方法，制备所述塑料模具钢的材料包括如下重量百分比的各成分：C 0.18‑0.3％，Si 0.1‑0.5％，Mn 0.3‑0.48％，Cr 11.5‑12.8％，Mo 0.15‑0.4％，V 0.4‑0.7％，Ni 0.3‑0.59％，P

New Plastic Die Steel with High Toughness, Polishing and Corrosion Resistance and Its Preparation Method

The present invention provides a new plastic die steel with high toughness, high polishing and high corrosion resistance and a preparation method thereof. The material for preparing the plastic die steel includes the following components: C 0.18_0.3%, Si 0.1_0.5%, Mn 0.3_0.48%, Cr 11.5_12.8%, Mo 0.15_0.4%, V 0.4_0.7%, Ni 0.3_0.59%, P

【技术实现步骤摘要】
新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢及其制备方法
本专利技术属于模具钢及加工处理领域，特别涉及一种新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢及其制备方法。
技术介绍
随着塑料制品在工业及日常生活中的应用越来越广泛，塑料模具工业对模具钢的需求也越来越大。在塑料成型加工中，模具的质量对产品质量的保证作用是不言而喻的。塑料模具已向精密化、大型化和多腔化的方向发展，对塑料模具钢的性能的要求越来越高，塑模钢的性能应根据塑料种类、制品用途、生产批量、尺寸精度和表面质量的要求而定。塑料模具钢的失效形式有如下三种：(1)表面磨损由于塑料中增强树脂填料对模具型腔表面产生冲刷、磨损和腐蚀作用，从而影响到模具型腔表面粗糙度值升高，尺寸超差。(2)变形模具局部产生塑性变形，导致表面发生凹陷、皱纹、麻点和棱角堆塌等损坏。(3)断裂由模具局部应力集中导致的断裂现象。针对上述断裂失效形式，需要提高一种高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢及其制备方法，该塑料模具钢具有高耐磨性、高抛光性和高韧性。本专利技术具体技术方案如下：本专利技术提供一种新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢，制备所述塑料模具钢的材料包括如下重量百分比的各成分：C0.18-0.3％，Si0.1-0.5％，Mn0.3-0.48％，Cr11.5-12.8％，Mo0.15-0.4％，V0.4-0.7％，Ni0.3-0.59％，P<0.025％，S<0.001％，稀土0.003-0.009％，余量为Fe。进一步的改进，制备所述塑料模具钢的材料包括如下重量百分比的各成分：C0.2-0.24％，Si0.42-0.46％，Mn0.35-0.43％，Cr12-12.5％，Mo0.23-0.35％，V0.52-0.6％，Ni0.42-0.48％，P<0.025％，S<0.001％，稀土0.005-0.007％，余量为Fe。进一步的改进，制备所述塑料模具钢的材料包括如下重量百分比的各成分：C0.22％，Si0.45％，Mn0.4％，Cr12.3％，Mo0.29％，V0.55％，Ni0.44％，P<0.02％，S<0.001％，稀土0.006％，余量为Fe。进一步的改进，所述稀土为重量比为1：2-4的铈和硅铁的混合物。本专利技术另一方面提供一种新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢的制备方法，该制备方法包括如下步骤：1)熔炼：将废铁或铁块投入中频炉内，经熔炼获得高温钢液，将高温钢液倒入LF炉内，按照制备所述塑料模具钢的材料及如下重量百分比C0.18-0.3％，Si0.1-0.5％，Mn0.3-0.48％，Cr11.5-12.8％，Mo0.15-0.4％，V0.4-0.7％，Ni0.3-0.59％，P<0.025％，S<0.001％，稀土0.003-0.009％，余量为Fe，配料，加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁、稀土复合线及电解镍或镍板，进行熔炼；2)脱气：通过VD炉进行脱气；3)浇注：在氩气保护下进行浇注，形成钢锭；4)电渣重熔：将钢锭在氩气保护下电渣重熔稀土含量；提高钢的纯净度，并改善钢的凝固条件，从而降改善钢锭致密性和组织均匀性及控制一次碳化物生成；5)高温扩散：将经过电渣重熔的钢锭进行高温扩散，消除凝固过程中液析碳化物、消除枝晶间偏析；6)锻造：将经过高温扩散的钢锭进行锻造，获得锻造坯料；改善组织均匀性；7)热处理：对锻造后的钢锭进行热处理；消除二次碳化物沿晶界析出；8)球化退火：对经过热处理后的钢锭进行球化退化处理。通过以上工艺，可使钢材碳化物球化，大小合适，便于机加工。进一步的改进，高温扩散的具体工艺为：将经过电渣重熔的钢锭在1230-1280℃下保温，保温时间为8-10小时。进一步的改进，锻造的具体工艺为：锻造时加热温度为1200-1250℃，保温5小时，开锻温度为1160-1200℃，终锻温度840-890℃，优选地，锻造时加热温度为1220-1240℃，开锻温度为1180-1190℃，终锻温度860-880℃。进一步的改进，热处理的具体工艺为：将锻造后的钢锭，在1050-1080℃保温10-15小时，优选为于1060-1070℃保温10-15小时，雾冷至400-600℃，优选为500-540℃。进一步的改进，球化退火的具体工艺为：将经过热处理的钢锭于400-500℃装炉，升温至890-920℃保温6-7h，以10-15℃速度缓冷至760-780℃，保温15-35h，再以5-15℃的速度缓冷至610-650℃，出炉空冷。进一步的改进，本专利技术提供的新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢的制备方法包括如下步骤：1)熔炼：将废铁或铁块投入中频炉内，经熔炼获得高温钢液，将高温钢液倒入LF炉内，按照制备所述塑料模具钢的材料及如下重量百分比C0.18-0.3％，Si0.1-0.5％，Mn0.3-0.48％，Cr11.5-12.8％，Mo0.15-0.4％，V0.4-0.7％，Ni0.3-0.59％，P<0.025％，S<0.001％，稀土0.003-0.009％，余量为Fe，配料，加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁、稀土复合线及电解镍或镍板，进行熔炼；2)脱气：通过VD炉进行脱气；3)浇注：在氩气保护下进行浇注，形成钢锭；4)电渣重熔：将钢锭在氩气保护下电渣重熔；5)高温扩散：将经过电渣重熔的钢锭在1265℃下保温，保温时间为9.5小时；6)锻造：将经过电渣重熔的钢锭进行锻造，锻造时加热温度为1235℃，保温5小时，开锻温度为1185℃，终锻温度870℃；7)热处理：将锻造后的钢锭，在1065℃保温12小时，雾冷至520℃；8)球化退火：将经过热处理的钢锭于480℃装炉，升温至900℃保温6h，以12℃速度缓冷至775℃，保温27h，再以10℃的速度缓冷至625℃，出炉空冷。本专利技术所提供的新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢及其制备方法，其具有以下优点：与4Cr13钢相比，本专利技术提供的新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢可获得更高硬度即42.2-47.7HRC，此时冲击功为368-399J，回火稳定性显著改善，具有更优越的耐磨性能、耐腐蚀性和高的抛光性。附图说明图1为本专利技术新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢的耐磨性试验；图2为本专利技术新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢的回火稳定性试验；图3为本专利技术新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢的韧性试验；图4为本专利技术新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢的抛光性能试验；图5为本专利技术新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢的耐腐蚀性试验。具体实施方式实施例1至实施例8本专利技术各实施例提供的制备新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢材料的成分及各成分的重量百分比见表1。表1各实施例制备塑料模具钢材料的成分及重量百分比(％)实施例12345678C0.180.190.20.220.240.260.280.3Si0.10.20.420.450.460.30.350.5Mn0.30.320.350.40.430.440.460.48Cr本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢，其特征在于，制备所述塑料模具钢的材料包括如下重量百分比的各成分：C 0.18‑0.3％，Si 0.1‑0.5％，Mn 0.3‑0.48％，Cr 11.5‑12.8％，Mo 0.15‑0.4％，V 0.4‑0.7％，Ni 0.3‑0.59％，P

【技术特征摘要】
1.一种新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢，其特征在于，制备所述塑料模具钢的材料包括如下重量百分比的各成分：C0.18-0.3％，Si0.1-0.5％，Mn0.3-0.48％，Cr11.5-12.8％，Mo0.15-0.4％，V0.4-0.7％，Ni0.3-0.59％，P<0.025％，S<0.001％，稀土0.003-0.009％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢，其特征在于，制备所述塑料模具钢的材料包括如下重量百分比的各成分：C0.2-0.24％，Si0.42-0.46％，Mn0.35-0.43％，Cr12-12.5％，Mo0.23-0.35％，V0.52-0.6％，Ni0.42-0.48％，P<0.025％，S<0.001％，稀土0.005-0.007％，余量为Fe。3.根据权利要求2所述的新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢，其特征在于，制备所述塑料模具钢的材料包括如下重量百分比的各成分：C0.22％，Si0.45％，Mn0.4％，Cr12.3％，Mo0.29％，V0.55％，Ni0.44％，P<0.02％，S<0.001％，稀土0.006％，余量为Fe。4.根据权利要求1所述的新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢，其特征在于，所述稀土是重量比为1：2-4的铈和硅铁的混合物。5.一种权利要求1所述的新型高韧性高抛光高耐腐蚀性的塑料模具钢的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：1)熔炼：将废铁或铁块投入中频炉内，经熔炼获得高温钢液，将高温钢液倒入LF炉内，按照制备所述塑料模具钢的材料及如下重量百分比C0.18-0.3％，Si0.1-0.5％，Mn0.3-0.48％，Cr11.5-12.8％，Mo0.15-0.4％，V0.4-0.7％，Ni0.3-0.59％，P<0.025％，S<0.001％，稀土0.003-0.009％，余量为Fe，配料，加入硅铁、锰铁、铬铁、钼铁、钒铁、稀土复合线及电解镍或镍板，进行熔炼；2)脱气：通过VD炉进行脱气；3)浇注：在氩气保护下进行浇注，形成钢锭；4)电渣重熔：将钢锭在氩气保护下电渣重熔；5)高温扩散：将经过电渣重熔的钢锭进行高温扩散；6)锻造：将经过高温扩散的钢锭进行锻造，获得锻造坯料；7)热处理：对...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，
申请(专利权)人：天津钢研海德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12