[发明专利]压塑模具用钢及其生产方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种模具用钢，具体涉及一种压塑模具用钢及其生产方法。

背景技术：

塑料模具包括压缩成型和压注成型两种结构模具类型。它们是主要用来成型热固性塑料的一类模具，其所对应的设备是压力成型机。压缩成型方法根据塑料特性，将模具加热至成型温度（一般在103℃—180℃），然后将计量好的压塑粉放入模具型腔和加料室，闭合模具，塑料在高热，高压作用下呈软化粘流，经一定时间后固化定型，成为所需制品形状。压注成型与压缩成型不同的是没有单独的加料室，塑料模具成型前模具先闭合，塑料在加料室内完成预热呈粘流态，在压力作用下调整挤入模具型腔，硬化成型。压缩模具也用来成型某些特殊的热塑性塑料如难以熔融的热塑性塑料（如聚加氟乙烯）毛坯（冷压成型），光学性能很高的树脂镜片，轻微发泡的硝酸纤维素汽车方向盘等。压塑要受到高温高压的联合作用，因此对模具材料要求较高，应具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和以及具有良好的耐切削性能。

发明内容：

本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种压塑模具用钢及其生产方法，这种钢具有高的硬度、强度、耐磨性、足够的韧性，以及高的淬透性、淬硬性和以及具有良好的耐切削性能，适应于压塑模具的需要。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

压塑模具用钢，按质量百分含量包括0.7%-1.2%的 C、0.8—1.35%的Mn、0.10%—0.30%的S、不大于0.04%的Si、不大于0.02%的P、0．20%～0．30%的Pb、0．05%～0．08%的Bi、0.15～0.45%的W、0.10%--3.00%的Mo、0.10%---0.80%的Ti、0.01%～0.2%的Al，余量为Fe和不可避免的杂质。

压塑模具用钢，按质量百分含量包括0.8%-1.1%的 C、0.9—1.25%的Mn、0.15%—0.25%的S、不大于0.04%的Si、不大于0.02%的P、0．20%～0．30%的Pb、0．06%～0．08%的Bi、0.20～0.40%的W、1.00%--2.55%的Mo、0.20%---0.70%的Ti、0.15%～0.2%的Al，余量为Fe和不可避免的杂质。

压塑模具用钢，按质量百分含量包括1.2%的 C、0.85%的Mn、0.25%的S、不大于0.04%的Si、不大于0.02%的P、0．25%的Pb、0．07%的Bi、0.15%的W、1.25%的Mo、0.75%的Ti、0.15%的Al，余量为Fe和不可避免的杂质。

一种压塑模具用钢的生产方法，该方法包括：按照上述配比将原料依次进行铁水预脱硫，转炉顶底复合吹炼，底吹Ar搅拌，所述的底吹Ar搅拌时间不少于12分钟，然后经过RH炉进行成分微调得到上述配比后进行真空循环脱气处理，保证RH纯脱气时间不少于6分钟，再采用全程吹Ar保护浇铸，浇铸成钢锭，钢锭经加热炉再加热后热处理，热处理初始温度为950℃～980℃，时间1-2小时，热处理结束温度为1100℃～1150℃，回火温度为860℃～880℃，回火时间2小时，淬火温度550℃～650℃。

有益效果：

1.经过本发明人多次的实验研究表明：本发明中采用0.7%-1.2%的 C，使得本发明的压塑模具用钢具有高温强度和耐碱性腐蚀、耐氧化等优良性能，同时具有较好的切削高镜面、抛光性能好、防酸防锈极佳，热处理变形小；适用于压塑模具的要求；

本发明含有0.8—1.35%的Mn，使得切削容易碎断，并有利于提高加工表面的质量；0.10%—0.30%的S改善钢的切削加工性能，人为将含硫量提高，以形成硫化物，起中断基体连续性的作用；

Si、强化铁素体，提高钢的强度和硬度，降低钢的临界冷却速度，提高钢的淬透性，提高钢的氧化性腐蚀介质中的耐蚀性，提高钢的耐热性；

本发明采用0．20%～0．30%的Pb，铅在钢中呈细小金属颗粒形态，均匀分布或附着于硫化物的周围。由于铅的熔点较低，切削时融熔渗出起润滑作用，降低摩擦，提高切削性，但并不影响常温力学性能；

　由于模具在热处理时，尤其是在淬火过程中，要产生体积变化、形状翘曲、畸变等，为保证模具质量，要求模具钢的热处理变形小，特别是对于形状复杂的精密模具，淬火后难以修整，对于热处理变形程度的要求更为苛刻，本发明采用0.01～0.5%的W，提高钢的强度，提高钢的高温强度，提高钢的抗氢性能，使钢具有热硬性；