CN107254634A - 一种家具塑料模具钢板及其制备方法 - Google Patents

一种家具塑料模具钢板及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种家具塑料模具钢板，由以下组分按照重量百分比组成：碳0.24‑0.32、锰0.95‑1.24、硫0.015‑0.04、硅0.32‑0.75、磷不高于0.006、铝0.016‑0.038、铬1.65‑2.17、钼0.001‑0.003、钙0.03‑0.065、镍0.006‑0.025、铜0.006‑0.018，余量为铁和不可避免的杂质。本发明中碳含量、锰含量与钙含量配合，并且采用少量的硫和钼，控制磷的含量，添加镍元素，可以提高产品的切削性能，通过采用合金化技术使晶粒细化和组织均匀性提高，可以保证良好的淬透性；对轧制的钢板进行预热，控制粗轧和精轧的温度范围可以减轻成分偏析，采用回火工艺消除应力，保证了钢板的整体性能一致，使得成品的切削性能良好。

Description

一种家具塑料模具钢板及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种塑料模具钢板，具体是一种家具塑料模具钢板。
背景技术
随着人们收入的增加和生活水平的进步，越来越多的人拥有了自己的住宅，人们会在自己的住宅中购买各种家具，满足自己的使用需求。家具是指在生活、工作或社会实践中供人们坐、卧或支撑与贮存物品的一类器具。由于家具是为了满足人们一定的物质需求和使用目的而设计与制作的，因此家具具有功能和外观形式方面的因素。家具因为使用地方性质的不同，可以分为两种：家居家具和办公家具。家具是由材料、结构、外观形式和功能四种因素组成，其中功能是先导，是推动家具发展的动力；结构是主干，是实现功能的基础，这四种因素互相联系，又互相制约。家具中经常需要使用许多塑料配件，随着塑料工业的迅速发展，市场对塑料模具钢的需求量日益增加，为了提高模具的使用寿命、模具的加工精度及塑料制品的质量，市场对模具钢的质量要求越来越高。
现有的塑料模具钢的抗腐蚀和生锈性良好，强度、耐磨性和韧性良好，但是其切削性不好，这就为人们的生产带来了不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种家具塑料模具钢板，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种家具塑料模具钢板，由以下组分按照重量百分比组成：碳0.24-0.32、锰0.95-1.24、硫0.015-0.04、硅0.32-0.75、磷不高于0.006、铝0.016-0.038、铬1.65-2.17、钼0.001-0.003、钙0.03-0.065、镍0.006-0.025、铜0.006-0.018，余量为铁和不可避免的杂质。
所述家具塑料模具钢板的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将原料预热至180-225摄氏度后投入冶炼炉中进行转炉冶炼，冶炼过程中控制磷的含量不高于0.006%，出钢温度为1590-1615摄氏度并且加入脱氧剂，得到冶炼产物；
步骤二，冶炼产物进入LF炉中进行精炼，加入精炼剂，得到精炼的钢水，再将精炼后的钢水进行在40-65Pa的压力下进行真空处理15-25分钟；
步骤三，真空处理后的钢水进行浇注，成型后的钢锭自然降温至320-340摄氏度再加热至680-730摄氏度，保温18-25小时，再以50-60摄氏度/小时的速度冷却至380摄氏度，再自然冷却至室温；
步骤四，将钢锭的冒口切除，对切除冒口后的钢锭采用加热炉加热，钢锭装炉时炉温不高于680摄氏度，随炉升温，并在710摄氏度时至少保温2小时后，再升温，到达1160-1200摄氏度后，继续保温至少2小时，之后出炉，对出炉后的中间坯采用粗轧和精轧，制成模具钢钢板，粗轧的开始轧制温度不低于1080摄氏度，精轧的开始轧制温度不低于940摄氏度，终轧温度为900-950摄氏度，精轧后的模具钢板先以5-8摄氏度/小时的冷却速度冷却至400摄氏度，再空冷至室温；
步骤五，模具钢板加热到860-910摄氏度，再放入到180-260摄氏度的盐浴保温2-3小时等温淬火，再进行回火处理，回火温度为540-570摄氏度，保温时间为4-6小时，然后炉冷至室温；
步骤六，对热处理后的模具钢板进行探伤处理，探伤合格的模具钢板进行喷砂和抛丸处理，即可得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤一中的脱氧剂采用焦炭、锰铁和铝渣球中的一种或者几种的混合物，步骤二中的精炼剂采用碳化钙。
作为本发明进一步的方案：粗轧温度为1080-1130摄氏度，精轧温度为940-980摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明配方合理，碳含量、锰含量与钙含量配合，并且采用少量的硫和钼，控制磷的含量，添加镍元素，可以提高产品的切削性能，在保证钢板具有良好的抗腐蚀、抗锈性、强度、耐磨性和韧性的前提下，通过采用合金化技术使晶粒细化和组织均匀性提高，提高组织和硬度均匀性，可以保证良好的淬透性；对轧制的钢板进行预热，控制粗轧和精轧的温度范围使轧板全截面组织为贝氏体组织，减轻成分偏析，采用高温回火工艺消除应力并调节钢板预硬化硬度，保证了钢板的整体性能一致，使得成品的切削性能良好，满足人们的使用需求。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种家具塑料模具钢板，由以下组分按照重量百分比组成：碳0.24、锰0.95、硫0.015、硅0.32、磷0.005、铝0.016、铬1.65、钼0.001、钙0.03、镍0.006、铜0.006，余量为铁和不可避免的杂质。
所述家具塑料模具钢板的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将原料预热至180摄氏度后投入冶炼炉中进行转炉冶炼，冶炼过程中控制磷的含量不高于0.006%，出钢温度为1590摄氏度并且加入脱氧剂，得到冶炼产物；
步骤二，冶炼产物进入LF炉中进行精炼，加入精炼剂，得到精炼的钢水，再将精炼后的钢水进行在45Pa的压力下进行真空处理15分钟；
步骤三，真空处理后的钢水进行浇注，成型后的钢锭自然降温至320摄氏度再加热至680摄氏度，保温18小时，再以50摄氏度/小时的速度冷却至380摄氏度，再自然冷却至室温；
步骤四，将钢锭的冒口切除，对切除冒口后的钢锭采用加热炉加热，钢锭装炉时炉温不高于680摄氏度，随炉升温，并在710摄氏度时至少保温2小时后，再升温，到达1160摄氏度后，继续保温至少2小时，之后出炉，对出炉后的中间坯采用粗轧和精轧，制成模具钢钢板，粗轧温度为1080-1130摄氏度，精轧温度为940-980摄氏度，终轧温度为900-950摄氏度，精轧后的模具钢板先以6摄氏度/小时的冷却速度冷却至400摄氏度，再空冷至室温；
步骤五，模具钢板加热到880摄氏度，再放入到180摄氏度的盐浴保温2小时等温淬火，再进行回火处理，回火温度为540摄氏度，保温时间为4小时，然后炉冷至室温；
步骤六，对热处理后的模具钢板进行探伤处理，探伤合格的模具钢板进行喷砂和抛丸处理，即可得到成品。
实施例2
一种家具塑料模具钢板，由以下组分按照重量百分比组成：碳0.28、锰1.06、硫0.025、硅0.56、磷0.003、铝0.025、铬1.96、钼0.002、钙0.045、镍0.017、铜0.012，余量为铁和不可避免的杂质。
所述家具塑料模具钢板的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将原料预热至200摄氏度后投入冶炼炉中进行转炉冶炼，冶炼过程中控制磷的含量不高于0.006%，出钢温度为1605摄氏度并且加入脱氧剂，脱氧剂采用焦炭和铝渣球的混合物，得到冶炼产物；
步骤二，冶炼产物进入LF炉中进行精炼，加入精炼剂，精炼剂采用碳化钙，得到精炼的钢水，再将精炼后的钢水进行在54Pa的压力下进行真空处理19分钟；
步骤三，真空处理后的钢水进行浇注，成型后的钢锭自然降温至330摄氏度再加热至705摄氏度，保温22小时，再以56摄氏度/小时的速度冷却至380摄氏度，再自然冷却至室温；
步骤四，将钢锭的冒口切除，对切除冒口后的钢锭采用加热炉加热，钢锭装炉时炉温不高于680摄氏度，随炉升温，并在710摄氏度时至少保温2小时后，再升温，到达1185摄氏度后，继续保温至少2小时，之后出炉，对出炉后的中间坯采用粗轧和精轧，制成模具钢钢板，粗轧的开始轧制温度不低于1080摄氏度，精轧的开始轧制温度不低于940摄氏度，终轧温度为900-950摄氏度，精轧后的模具钢板先以8摄氏度/小时的冷却速度冷却至400摄氏度，再空冷至室温；
步骤五，模具钢板加热到880摄氏度，再放入到235摄氏度的盐浴保温3小时等温淬火，再进行回火处理，回火温度为560摄氏度，保温时间为5小时，然后炉冷至室温；
步骤六，对热处理后的模具钢板进行探伤处理，探伤合格的模具钢板进行喷砂和抛丸处理，即可得到成品。
实施例3
一种家具塑料模具钢板，由以下组分按照重量百分比组成：碳0.31、锰1.18、硫0.036、硅0.64、磷0.002、铝0.032、铬2.08、钼0.003、钙0.057、镍0.022、铜0.015，余量为铁和不可避免的杂质。
所述家具塑料模具钢板的制备方法，具体步骤如下：
步骤一，将原料预热至220摄氏度后投入冶炼炉中进行转炉冶炼，冶炼过程中控制磷的含量不高于0.006%，出钢温度为1610摄氏度并且加入脱氧剂，脱氧剂采用焦炭、锰铁和铝渣球的混合物，得到冶炼产物；
步骤二，冶炼产物进入LF炉中进行精炼，加入精炼剂，精炼剂采用碳化钙，得到精炼的钢水，再将精炼后的钢水进行在60Pa的压力下进行真空处理23分钟；
步骤三，真空处理后的钢水进行浇注，成型后的钢锭自然降温至340摄氏度再加热至720摄氏度，保温24小时，再以60摄氏度/小时的速度冷却至380摄氏度，再自然冷却至室温；
步骤四，将钢锭的冒口切除，对切除冒口后的钢锭采用加热炉加热，钢锭装炉时炉温不高于680摄氏度，随炉升温，并在710摄氏度时至少保温2小时后，再升温，到达1190摄氏度后，继续保温至少2小时，之后出炉，对出炉后的中间坯采用粗轧和精轧，制成模具钢钢板，粗轧温度为1120摄氏度，精轧温度为960摄氏度，终轧温度为940摄氏度，精轧后的模具钢板先以7摄氏度/小时的冷却速度冷却至400摄氏度，再空冷至室温；
步骤五，模具钢板加热到900摄氏度，再放入到240摄氏度的盐浴保温3小时等温淬火，再进行回火处理，回火温度为560摄氏度，保温时间为6小时，然后炉冷至室温；
步骤六，对热处理后的模具钢板进行探伤处理，探伤合格的模具钢板进行喷砂和抛丸处理，即可得到成品。
本产品中碳含量、锰含量与钙含量配合，并且采用少量的硫和钼，控制磷的含量，添加镍元素，可以提高产品的切削性能，在保证钢板具有良好的抗腐蚀、抗锈性、强度、耐磨性和韧性的前提下，通过采用合金化技术使晶粒细化和组织均匀性提高，提高组织和硬度均匀性，保证良好的淬透性，对轧制的钢板进行预热，控制粗轧和精轧的温度范围使轧板全截面组织为贝氏体组织，减轻成分偏析，采用高温回火工艺消除应力并调节钢板预硬化硬度，保证了钢板的整体性能一致，使得成品的切削性能良好。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (4)

1.一种家具塑料模具钢板，其特征在于，由以下组分按照重量百分比组成：碳0.24-0.32、锰0.95-1.24、硫0.015-0.04、硅0.32-0.75、磷不高于0.006、铝0.016-0.038、铬1.65-2.17、钼0.001-0.003、钙0.03-0.065、镍0.006-0.025、铜0.006-0.018，余量为铁和不可避免的杂质。
2.一种如权利要求1所述的家具塑料模具钢板的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，将原料预热至180-225摄氏度后投入冶炼炉中进行转炉冶炼，冶炼过程中控制磷的含量不高于0.006%，出钢温度为1590-1615摄氏度并且加入脱氧剂，得到冶炼产物；
步骤二，冶炼产物进入LF炉中进行精炼，加入精炼剂，得到精炼的钢水，再将精炼后的钢水进行在40-65Pa的压力下进行真空处理15-25分钟；
步骤三，真空处理后的钢水进行浇注，成型后的钢锭自然降温至320-340摄氏度再加热至680-730摄氏度，保温18-25小时，再以50-60摄氏度/小时的速度冷却至380摄氏度，再自然冷却至室温；
步骤四，将钢锭的冒口切除，对切除冒口后的钢锭采用加热炉加热，钢锭装炉时炉温不高于680摄氏度，随炉升温，并在710摄氏度时至少保温2小时后，再升温，到达1160-1200摄氏度后，继续保温至少2小时，之后出炉，对出炉后的中间坯采用粗轧和精轧，制成模具钢钢板，粗轧的开始轧制温度不低于1080摄氏度，精轧的开始轧制温度不低于940摄氏度，终轧温度为900-950摄氏度，精轧后的模具钢板先以5-8摄氏度/小时的冷却速度冷却至400摄氏度，再空冷至室温；
步骤五，模具钢板加热到860-910摄氏度，再放入到180-260摄氏度的盐浴保温2-3小时等温淬火，再进行回火处理，回火温度为540-570摄氏度，保温时间为4-6小时，然后炉冷至室温；
步骤六，对热处理后的模具钢板进行探伤处理，探伤合格的模具钢板进行喷砂和抛丸处理，即可得到成品。
3.根据权利要求2所述的家具塑料模具钢板的制备方法，其特征在于，所述步骤一中的脱氧剂采用焦炭、锰铁和铝渣球中的一种或者几种的混合物，步骤二中的精炼剂采用碳化钙。
4.根据权利要求2或3所述的家具塑料模具钢板的制备方法，其特征在于，所述粗轧温度为1080-1130摄氏度，精轧温度为940-980摄氏度。
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