CN102936694A - 高速冲压冷作模具钢的制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速冲压冷作模具钢的制备工艺，包括有以下步骤：a.浇注模具钢坯料步骤，模具钢坯料基本化学成份的重量百分比为：C 0.85～1.15%、Si 0.8～1.5%、Mn 0.9～1.2%、Cr 4.5～5.5%、Mo 1.8～2.5%、Ni 0.9-1.1%、Ti 0.05-0.2%、W 0.8～1.0%、V 2.8～3.0%、稀土0.7～1.0%，余量为Fe和少量杂质；本发明使模具钢有显著的硬度和韧性，再通过加入稀土La和Ce，由于稀土具有强烈的化学活性，可以中和钢中的氧、硫，使之发生剧烈的反应，净化钢并变质，减轻甚至消除了微量杂质的危害，改善了冶金的质量和淬透性，使钢的整体性能得到明显的提高。

Description

高速冲压冷作模具钢的制备工艺

技术领域

本发明涉及一种金属材料领域，具体涉及一种高速冲压冷作模具钢的制备工艺。

背景技术

P20(3Cr2Mo)是国外使用最广泛的预硬塑料模具钢，其淬火温度为830℃～870℃，回火温度范围为550℃～600℃，预硬至30～35HRC，P20钢已列入我国合金工具钢标准，并为一些工厂采用，P20钢适宜制造电视机、大型收录机的外壳及洗衣机面板盖等大型塑料模具，其切削加工性能及抛光性能良好，718是瑞典生产的改型P20 钢，较P20有更高的淬透性，调质后可在较大范围内保持硬度均匀，我国一些工厂使用这些钢时，有时将预硬硬度降至28HRC左右，以克服切削加工上的困难。但其韧性不是很好，不能满足需要，对于承受冲击载荷容易造成断裂。公开号为CN1940113公布的一种模具钢，但是该方案中钢的性能仍不能满足生产的需要。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种硬度、耐磨性和韧性较高的一种高速冲压冷作模具钢的制备工艺。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高速冲压冷作模具钢的制备工艺，包括有以下步骤：

a、浇注模具钢坯料步骤

模具钢坯料基本化学成份的重量百分比为:C 0.85～1.15%、Si 0.8～1.5%、Mn 0.9～1.2%、Cr 4.5～5.5%、Mo 1.8～2.5%、Ni:0.9-1.1%、Ti: 0.05-0.2%、W 0.8～1.0%、V 2.8～3.0%、稀土 0.7～1.0%,余量为Fe和少量杂质，再将模具钢坯料加热至850-860℃，保温5-6小时，炉冷至290-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以15℃/小时，冷却至120℃；

b、热处理步骤

对步骤a中得到的坯料，再加热至950-960℃并保温1－2h，油冷至不高于150℃后重新加热至680℃－710℃的温度范围并保温3h，之后水冷；经过回火处理后，再将模具钢加热到320-400℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理；

c、将热处理后的钢抛丸处理；

d、将模具钢在-190℃左右液氮中处理5-6小时；

e、升至室温，保存24-36小时后，再加热至240-260℃，保温2-3小时，空冷；

f、磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为280-300℃，采用PH值为8的表面调整剂处理1-2min，经滴空1-2min后，采用磷化剂处理15-20min，再经滴空1-2min后，采用清水清洗。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明公布的新型模具钢，使模具钢有显著的硬度和韧性，再通过加入稀土La和Ce，由于稀土具有强烈的化学活性，可以中和钢中的氧、硫，使之发生剧烈的反应，净化钢并变质，减轻甚至消除了微量杂质的危害，改善了冶金的质量和淬透性，使钢的整体性能得到明显的提高。

具体实施方式

一种高速冲压冷作模具钢的制备工艺，包括有以下步骤：

a、浇注模具钢坯料步骤

模具钢坯料基本化学成份的重量百分比为:C 0.85%、Si 1.5%、Mn 0.9%、Cr 5.5%、Mo 1.8%、Ni:1.1%、Ti: 0.2%、W 0.80%、V 2.80%、稀土 0.7%,余量为Fe和少量杂质，再将模具钢坯料加热至850-860℃，保温5小时，炉冷至290℃，保温3小时，再加热至680℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以15℃/小时，冷却至120℃；

b、热处理步骤

对步骤a中得到的坯料，再加热至950-960℃并保温1－2h，油冷至不高于150℃后重新加热至680℃的温度保温3h，之后水冷；经过回火处理后，再将模具钢加热到320℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理；

c、将热处理后的钢抛丸处理；

d、将模具钢在-190℃左右下液氮中处理5-6小时；

e、升至室温，保存24-36小时后，再加热至240-260℃，保温2-3小时，空冷；

f、磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为280-300℃，采用PH值为8的表面调整剂处理1-2min，经滴空1-2min后，采用磷化剂处理15-20min，再经滴空1-2min后，采用清水清洗。

本发明的力学性能检测数据如下：

经检测性能指标如下：

硬度HRC：60-67

抗弯强度：2400-2800Mpa

冲击韧性：60-74J/cm2

抗压强度：2100-2300 Mpa

耐磨性：达到D2。

Claims (1)

1.一种高速冲压冷作模具钢的制备工艺，其特征在于，包括有以下步骤：

a、浇注模具钢坯料步骤

模具钢坯料基本化学成份的重量百分比为:C 0.85～1.15%、Si 0.8～1.5%、Mn 0.9～1.2%、Cr 4.5～5.5%、Mo 1.8～2.5%、Ni:0.9-1.1%、Ti: 0.05-0.2%、W 0.8～1.0%、V 2.8～3.0%、稀土 0.7～1.0%,余量为Fe和少量杂质，再将模具钢坯料加热至850-860℃，保温5-6小时，炉冷至290-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以15℃/小时，冷却至120℃；

b、热处理步骤

对步骤a中得到的坯料，再加热至950-960℃并保温1－2h，油冷至不高于150℃后重新加热至680℃－710℃的温度范围并保温3h，之后水冷；经过回火处理后，再将模具钢加热到320-400℃，保温4-5小时，然后喷雾冷却处理；

c、将热处理后的钢抛丸处理；

d、将模具钢在-190℃左右液氮中处理5-6小时；

e、升至室温，保存24-36小时后，再加热至240-260℃，保温2-3小时，空冷；

f、磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为280-300℃，采用PH值为8的表面调整剂处理1-2min，经滴空1-2min后，采用磷化剂处理15-20min，再经滴空1-2min后，采用清水清洗。