CN104611642B - 手机模用nak80高级镜面塑胶模具材料的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法，该方法的步骤如下：配料→电炉冶炼→真空精炼→真空浇注→锻造电极坯→电渣重熔→锻造方钢→正火+扩氢退火→预硬热处理。本发明克服国内NAK80塑胶模具材料加工性能、抛光性能、使用性能均无法达到手机模用A2级镜面要求的缺点提供一种生产出的模具材料内部纯净、组织均匀且经加工、抛光验证后加工性能、抛光性能及使用性均能能够满足A2级镜面要求的手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法。

Description

手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法

技术领域

本发明属于手机模具材料生产技术领域，具体涉及一种手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法。

背景技术

随着手机制造行业的迅猛发展，手机逐渐向高端化、多样化、大型化发展，手机生产企业不断在手机制造技术上进行革新，导致手机更新换代速度加剧，进而带动手机用原材料供应商的竞争，但为保证手机外观质量确保竞争优势，手机制造企业对于用于制作手机壳的高档模具材料不可小觑，至今仍全部依靠日本进口。

手机更新换代速度的不断加快促进了手机生产用原材料消耗大大增加，尤其是用于制作手机壳的高档模具材料，其消耗量、需求量愈日剧增，而当前进口日本材料质量好但价格昂贵，为在成本价格上取得优势，手机制造企业有意从国内模具材料生产企业中寻找能满足使用要求的高级镜面模具材料来替代进口材料。

NAK80属于低碳中合金析出硬化钢，该钢热处理后具有良好的综合力学性能，淬透性高，镜面加工性能好，适用于制造高级镜面的塑料模具。但由于原材料质量的限制，国内NAK80塑胶模具材料仅停留在中低端市场，其加工性能、抛光性能、使用性能均无法达到手机模用A2级镜面要求，主要用于对抛光性能要求不高的领域。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点提供一种生产出的模具材料内部纯净、组织均匀且经加工、抛光验证后加工性能、抛光性能及使用性均能够满足A2级镜面要求的手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方 法。

本发明的技术方案是这样实现的：一种手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法，该方法的步骤如下：配料→电炉冶炼→真空精炼→真空浇注→锻造电极坯→电渣重熔→锻造方钢→正火+扩氢退火→预硬热处理。

入炉配料由优质钢坯或料头、低磷硫生铁及海绵铁组成，有害元素的成分Pb、As、Sn、Sb、Bi控制均在0.015％以下。

电渣重熔采用预熔渣及氩气保护重熔。

炉料熔清后将预先计算称量好的Ni、Cu稳定合金加入电炉内，在电炉中进行Ni、Cu稳定合金的精炼任务。

真空钢锭加热到锻造温度1130±10℃后，保温时间根据钢锭直径计算每100mm保温2小时，即保温时间＝(钢锭直径/100)*2，后经5000吨油压机镦粗拔长后电渣重熔，电渣锭再由精锻机直接锻打为方钢，锻后经正火和扩氢退火及预硬处理。

本发明的技术方案产生的积极效果如下：采用两次真空(即真空精炼、真空浇注)，一次电渣重熔，两次锻造变形(即锻造电极坯、锻造方钢)的工艺路线获得内部纯净、组织均匀致密的材料；电极坯经两次真空后锻造成形，与传统的直接铸造电极坯相比，其气体含量极低，氢含量低于0.5ppm，电极坯锻造后两端切除，消除了锭尾偏析和冒口缩孔缺陷，采用预熔渣及氩气保护重熔，确保二次精炼效果及较低的气体含量；锻后正火+扩氢退火、预硬热处理的方式，能够消除组织应力、氢致应力，细化晶粒，使组织完全转变，从而获得具有优良综合性能的产品。

配料由优质钢坯或料头、低磷硫生铁及海绵铁等按比例组成，能消除废钢 中的污染，控制较低的有害元素含量，其中Pb、As、Sn、Sb、Bi等有害元素均在0.015％以下。

材料为低碳中合金钢，合金量相对大，考虑Ni、Cu元素比较稳定且合金收得率高，在电炉熔炼过程加入Ni、Cu合金，利用电炉大直径炉膛及搅拌沸腾充分的优势快速熔化均匀合金，可以将精炼时间缩短40分钟以上，防止钢包耐材经长时间冲刷剥落污染钢液，进而获得均匀性良好、纯净度较高的钢液。降低能源消耗的同时减少了钢液的污染，提高了钢液的均匀性。

经真空浇注后的钢锭，组织容易疏松和偏析，加热至锻造温度后，保温一定时间，利用高温扩散来减轻钢锭内部偏析，然后采用5000吨油压机进行反复镦粗拔长，改善内部组织严重的疏松和偏析。组织细化均匀，经电渣重熔后内部更加纯净致密，可加热后直接进行锻打，消除材料的各向异性，能够得到纵向、横向性能相当的模具材料，提高模具的使用性能。

附图说明

图1为本发明实施例中锻后正火+扩氢退火工艺流程图。

图2为本发明实施例中预硬热处理工艺流程图。

具体实施方式

手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法，采用40吨电炉，原材料由Q235连铸坯20吨、专用低P、S炼钢生铁18吨、海绵铁8吨组成，该生产方法包括：炉料熔化后，取样分析化学成分，其中有害元素Pb、As、Sn、Sb、Bi等均不大于0.015％，温度大于1560℃时开始氧化，当温度大于1600℃时，按3％的Ni、1％的Cu在电炉内加入镍板、铜板，继续升温、氧化，温度大于1640℃时出钢，出钢过程按1％[Mn]、1.2％[Al]加入烘烤好的中碳锰铁、铝铁，转入精炼炉进行精炼，温度大于1560℃时，分批补加剩余合金，加热，氩气搅拌，合金全部补加完毕，温度大于1610℃后吊包入真空罐，在0.5乇下保持25分钟， 解除真空后吊回加热，温度大于1640～1650℃时，进行真空浇注，浇注为36.8吨钢锭；钢锭热送后加热，到达锻压温度1130℃后，保温时间根据钢锭直径计算每100mm保温2小时，即保温时间＝(钢锭直径/100)*2，根据计算得保温32小时，5000吨油压机油压机锻造拔长为Φ400规格的圆棒，终锻温度不得低于900℃，圆棒经退火、两端锯切后转电渣重熔，重熔前对表面进行打磨补焊，采用622预熔渣及氩气保护措施，流量控制在20Nm3/h，结晶器上口密封严实，重熔为3.0吨电渣锭；电渣锭加热至锻造温度1100℃后，保温时间延长2小时，采用2200t油压机冒口端压钳把后镦粗开坯，转1800吨精锻机锻造成160×320的方坯，锻后经正火+扩氢退火处理，如图1所示；后经预硬热处理(正火+淬火+回火)，如图2所示。

本实施例生产出的产品切片理化各项检测结果如下：

表1 化学成分(m％)

表2 低倍组织

炉锭号	中心疏松	一般疏松	锭型偏析	一般点偏	边缘点偏
						614499(冒)	0.5	0.5	0.5	无	无

614499(尾)	0.5	0.5	0.5	无	无
						614500(冒)	0.5	0.5	0.5	无	无
614500(尾)	0.5	0.5	0.5	无	无
						大同NAK80	0.5	0.5	0.5	无	无

表3 非金属夹杂物

表4 抛光性能

从以上四个产品切片理化检测结果看出，利用本发明的生产方法制造的NAK80高级镜面塑胶模具材料内部纯净、组织均匀，经加工、抛光验证后，其加 工性能、抛光性能、使用性能均能够满足A2级镜面要求，解决了国内手机制造企业用手机模材料受制进口材料价格约束的现状。

Claims (4)

1.一种手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法，其特征在于：该方法的步骤如下：配料→电炉冶炼→真空精炼→真空浇注→锻造电极坯→电渣重熔→锻造方钢→正火+扩氢退火→预硬热处理；真空钢锭加热到锻造温度1130±10℃后，保温时间根据钢锭直径计算每100mm保温2小时，即保温时间=（钢锭直径/100）×2，后经5000吨油压机镦粗拔长后电渣重熔，电渣锭再由精锻机直接锻打为方钢，锻后经正火和扩氢退火及预硬处理；方钢的预硬热处理需先经860±10℃正火，再经860±10℃淬火，最后经510-550℃回火。

2.根据权利要求1所述的手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法，其特征在于：入炉配料由优质钢坯或料头、低磷硫生铁及海绵铁组成，有害元素的成分Pb、As、Sn、Sb、Bi均控制在0.015%以下。

3.根据权利要求1所述的手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法，其特征在于：电渣重熔采用预熔渣及氩气保护重熔。

4.根据权利要求1所述的手机模用NAK80高级镜面塑胶模具材料的生产方法，其特征在于：炉料熔清后将预先计算称量好的Ni、Cu稳定合金加入电炉内，在电炉中进行Ni、Cu稳定合金的精炼任务。