[发明专利]一种退火态交货的4140塑料模具钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种退火态交货的4140塑料模具钢板及其生产方法，所述塑料模具钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.38～0.43%，Mn：0.75～1.00%，Si：0.15～0.35%，S≤0.015%，P≤0.020%，Cr：0.80～1.10%，Mo：0.15～0.25%，Al：0.005～0.025%，其余为铁和不可避免的杂质；所述生产方法包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、连铸板坯、控轧控冷轧制、高温回火热处理工序。本发明控制Al含量0.005‑0.025%，不添加其它Nb、Ti、V等贵重合金元素，采用高温回火热处理工艺，钢板硬度≤230HB，工艺简单，有效降低了生产成本。

技术领域

本发明属于塑料模具钢技术领域，具体涉及一种退火态交货的4140塑料模具钢板及其生产方法。

背景技术

塑料模具钢作为制造塑料、橡胶制品的成型模具材料，广泛应用于家用电器、电子通讯设备、生活用具、交通工具等各类行业塑料制品的制造中。

AISI 4140塑料模具钢是一种合金含量低，具备成本优势的塑料模具钢。退火态交货时一般要求硬度≤230HB。传统退火态交货的4140模具钢采用等温退火工艺，工艺时间长，能源消耗大，不适应中厚板产品的生产。

发明内容

本发明提供了一种退火态交货的4140塑料模具钢板及其生产方法；本发明实现生产厚度为10～150mm的中厚板，工艺简单，产品性能优良，该方法可以有效降低工艺时间，降低能源消耗，缩短交货期。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种退火态交货的4140塑料模具钢板，所述塑料模具钢板化学成分组成及其质量百分含量为：C：0.38～0.43%，Mn：0.75～1.00%，Si：0.15～0.35%，S≤0.015%，P≤0.020%，Cr：0.80～1.10%，Mo：0.15～0.25%，Al：0.005～0.025%，其余为铁和不可避免的杂质。

本发明Al元素加入量控制在0.005～0.025%，不添加其它Nb、Ti、V等贵重合金元素。

本发明所述塑料模具钢板厚度为10-150mm。

本发明所述塑料模具钢板硬度≤230HB。

本发明还提供了一种退火态交货的4140塑料模具钢板的生产方法，所述生产方法包括转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空精炼、板坯连铸、控轧控冷轧制、高温回火热处理工序；所述高温回火热处理工序，采用连续式辊底炉进行高温回火热处理，热处理保温温度为600～660℃，保温时间为60～400min，回火热处理后在空气中冷却。

本发明所述转炉冶炼工序，入转炉铁水：S≤0.050%，当硫含量大于0.050%时采用铁水预处理脱硫后装炉，钼铁按3.5-3.8kg/t钢与废钢一起加入转炉。

本发明所述转炉冶炼工序，控制转炉冶炼终点：C：0.10～0.20%，转炉出钢1/4时开始依次加入钢砂铝0.5-2.0kg/t钢、预熔精炼渣2-5kg/t钢、SiMn合金12-15kg/t钢和高碳铬铁9-12kg/t钢；出钢完毕加入石灰3-6kg/t钢。

本发明所述LF炉精炼工序，采用造高碱度渣系，以去除夹杂物，LF进站取成分样，根据第一个样Al含量喂入铝线或铝线段，控制LF精炼开始时Al含量为0.04-0.06%，对钢包顶渣进行脱氧，加入造渣料石灰3.0-6.0kg/t钢，加入萤石1.0-3.0kg/t钢调渣，控制精炼终渣碱度在4.0～7.0，FeO≤0.5%。LF精炼过程中进行合金化，加入合金至目标要求化学成分。

本发明所述RH真空精炼工序，真空度≤133Pa，真空处理时间≥12min，目的是降低钢水中的气体含量，特别是H含量。

本发明所述连铸板坯工序，连铸坯厚度为220～400mm。