一种稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢P20的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢P20的制备方法，属于冶金材料技术领域，特别是模具用钢领域，采用宽厚板连铸坯为热轧原料，进行加热、控轧控冷、回火，最终得到具有良好硬度和耐磨性能的钢板。通过硬度检测，该钢板预硬化硬度HRC为30～36，试样淬火温度：850～880℃，冷却剂为油，试样硬度HRC≥60。≥60。≥60。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢P20的制备方法


[0001]本专利技术涉及模具用钢领域，尤其涉及一种稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢P20的制备方法。

技术介绍

[0002]塑料模具钢P20，是模具行业用量很大的一种典型预硬化处理模具钢，在预硬态下冷加工制成模具后可以直接使用，P20模具钢广泛应用于热塑模、拉伸模、吹塑模等，是汽车、家电等行业所用塑料成型模的主要材料。P20钢是中碳Cr
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Mo系塑料模具钢，具有良好的可切削性及镜面研磨性能。含Mo系列钢的强度、韧性及耐高温性能较好，但成本大幅度增加。针对这种情况，结合资源特色开发出稀土经济型P20模具钢，其主要特点是取消合金元素Mo的添加，添加Cr、B等合金元素，通过轧制及回火处理达到预硬效果，在降低成本的同时也保证了硬度要求。通过稀土处理提高硬度和耐磨性能，延长使用寿命，创造良好的经济效益。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢P20的制备方法，该钢板具有良好的硬度、耐磨性能。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]本专利技术一种稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢P20的制备方法，包括如下步骤：
[0006]冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸，板坯清理、缓冷，板坯质量检查；
[0007]加热及控轧控冷：加热至1180℃～1255℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1090℃～1175℃，终轧温度975℃～1040℃，保证单道次压下率≥11％，累积压下率≥61％，待温厚度为成品厚度的2.3～3.8倍，精轧开轧温度≤955℃，保证单道次压下率≥12％，累积压下率≥63％，终轧温度范围为830℃～880℃，精轧后以10～19℃/s的冷速冷却到590～640℃，然后送往矫直机矫直；
[0008]热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，在500～570℃进行保温30分钟的回火处理；
[0009]通过硬度检测，该钢板预硬化硬度HRC为30～36，试样淬火温度：850～880℃，冷却剂为油，试样硬度HRC≥60；
[0010]其中热轧原料成分质量分数为：C：0.28～0.40％，Si：0.20～0.80，Mn：0.60～1.00％，P≤0.015％，S≤0.010％，B：0.0010～0.0060％，Cr：1.40～2.00％，Al：0.020～0.050％，RE：0.0015～0.030％，N≤0.003％，O≤0.002％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
[0011]进一步的，包括如下步骤：
[0012]冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸，板坯清理、缓冷，板坯质量检查；
[0013]加热及控轧控冷：加热至1210℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1125℃，终轧温度999℃，保证单道次压下率为≥11％，累积压下率63％，待温厚度为成品厚度的2.9倍，精轧开轧温度939℃，二阶段保证单道次压下率为≥12％，累积压下率65％，终轧温度为850℃，精轧后以14℃/s的冷速冷却到600℃，然后送往矫直机矫直；
[0014]热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，在540℃进行保温30分钟的回火处理；
[0015]通过硬度检测，该钢板预硬化硬度HRC为33，试样淬火温度：860℃，冷却剂为油，试样硬度HRC为65。
[0016]进一步的，包括如下步骤：
[0017]冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸，板坯清理、缓冷，板坯质量检查。
[0018]加热及控轧控冷：加热至1240℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1134℃，终轧温度1012℃，保证单道次压下率为≥11％，累积压下率64％，待温厚度为成品厚度的3.0倍，精轧开轧温度942℃，保证单道次压下率为≥13％，累积压下率66％，终轧温度为870℃，精轧后以17℃/s的冷速冷却到615℃，然后送往矫直机矫直；
[0019]热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，在565℃进行保温30分钟的回火处理；
[0020]通过硬度检测，该钢板预硬化硬度HRC为35，试样淬火温度：870℃，冷却剂为油，试样硬度HRC为72。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果：
[0022]通过硬度检测，该钢板预硬化硬度HRC为30～36，试样淬火温度：850～880℃，冷却剂为油，试样硬度HRC≥60。
附图说明
[0023]下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。
[0024]图1为本专利技术实施例1显微组织照片。
具体实施方式
[0025]本专利技术的方法是采用宽厚板连铸坯为热轧原料，进行加热、控轧控冷、回火，最终得到具有良好硬度和耐磨性能的钢板。
[0026]通过硬度检测，该钢板预硬化硬度HRC为30～36，试样淬火温度：850～880℃，冷却剂为油，试样硬度HRC≥60。
[0027]热轧原料成分设计方案如下：
[0028]元素质量分数为：C：0.28～0.40％，Si：0.20～0.80，Mn：0.60～1.00％，P≤0.015％，S≤0.010％，B：0.0010～0.0060％，Cr：1.40～2.00％，Al：0.020～0.050％，RE(La)：0.0015～0.030％，N≤0.003％，O≤0.002％，其余为铁和其他不可避免的杂质。
[0029]所述稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢的制备方法，包括如下步骤：冶炼及
连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸(电磁搅拌、轻压下)，板坯清理、缓冷，板坯质量检查。
[0030]加热及控轧控冷：加热至1180℃～1255℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1090℃～1175℃，终轧温度975℃～1040℃，保证单道次压下率≥11％，累积压下率≥61％，待温厚度为成品厚度的2.3～3.8倍，精轧开轧温度≤955℃，保证单道次压下率≥12％，累积压下率≥63％，终轧温度范围为830℃～880℃，精轧后以10～19℃/s的冷速冷却到590～640℃，然后送往矫直机矫直。
[0031]热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，在500～570℃进行保温30分钟的回火处理。
[0032]通过硬度检测，该钢板预硬化硬度HRC为30～36，试样淬火温度：850～880℃，冷却剂为油，试样硬度HRC≥60。
[0033]下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。
[0034]实施例1
[0035]连铸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢P20的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及RH炉真空脱气，板坯连铸，板坯清理、缓冷，板坯质量检查；加热及控轧控冷：加热至1180℃～1255℃出炉，高压水除鳞后进行轧制，粗轧开轧温度1090℃～1175℃，终轧温度975℃～1040℃，保证单道次压下率≥11％，累积压下率≥61％，待温厚度为成品厚度的2.3～3.8倍，精轧开轧温度≤955℃，保证单道次压下率≥12％，累积压下率≥63％，终轧温度范围为830℃～880℃，精轧后以10～19℃/s的冷速冷却到590～640℃，然后送往矫直机矫直；热处理：钢板经过表面质量检查以后，进行表面抛丸，在500～570℃进行保温30分钟的回火处理；通过硬度检测，该钢板预硬化硬度HRC为30～36，试样淬火温度：850～880℃，冷却剂为油，试样硬度HRC≥60；其中热轧原料成分质量分数为：C：0.28～0.40％，Si：0.20～0.80，Mn：0.60～1.00％，P≤0.015％，S≤0.010％，B：0.0010～0.0060％，Cr：1.40～2.00％，Al：0.020～0.050％，RE：0.0015～0.030％，N≤0.003％，O≤0.002％，其余为铁和其他不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的稀土微合金化低成本高硬度塑料模具钢P20的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：冶炼及连铸：铁水进行脱硫预处理，采用顶底复吹转炉脱碳、脱磷，进行LF炉外精炼以及R...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄利，王栋，温利军，李浩，卢晓禹，杨源远，李鹏，
申请(专利权)人：包头钢铁集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：