[发明专利]一种高韧性高镜面预硬模具钢及其制造工艺

说明书

本发明公开了一种高韧性高镜面预硬模具钢及其制造工艺，本发明其原料按重量份比包括：C0.08‑0.18份、Si0.1‑0.5份、Mn 2.2‑3.0份、Cr 2.5‑3.3份、Mo 0.1‑0.5份、Ni 0.7‑1.5份、V 0.1‑0.25份、P 0.01‑0.02份、S0.0005‑0.002份和Fe余量，本发明模具钢的制备过程如下：配料冶炼、钢包精炼、真空脱气、浇注、电渣重熔、锻造、退火，最后进行调质热处理，回火组织主要为回火马氏体和残余奥氏体，本发明涉及模具钢技术领域。该高韧性高镜面预硬模具钢及其制造工艺，可实现通过利用Mn‑Cr‑Ni‑Mo复合合金化充分提高模具钢的淬透性，保证模具钢硬度及均匀性，并改善模具钢的塑韧性和强度，预硬型模具钢硬度均匀、硬度为38‑43HRC，抛光性能高、冲击韧性优越、淬透性优良，同时具有良好的焊接性与耐蚀性。

技术领域

本发明涉及模具钢技术领域，具体为一种高韧性高镜面预硬模具钢及其制造工艺。

背景技术

模具加工成型具有生产效率高、质量好、节约材料和成本低等一系列优点，应用范围及其广泛，在目前工业体系下使用最多的模具为塑料模具，广泛用于家电、汽车、通信等领域，发展趋势是大型化和高抛光性能，对模具的抛光性、硬度均匀性、韧性等提出越来越高的要求，目前使用较多的塑料模具钢为P20、1.2738、NAK80、1.2343等，前二者可以进行坯料(一般为模块)的工业调质热处理，硬度多控制在32-36HRC之间，使用硬度偏低、模具抛光性及焊接性能差；NAK80的预硬硬度可达38-40HRC之间，然而其塑韧性差、大型模具的硬度均匀性及淬透性不能得到有效保证；1.2343多为退火态坯料，需要客户自行热处理，机加工难度大，模具的生产周期及生产成本均受到影响，因此开发高韧性高镜面焊接性良好的高硬度预硬型模具钢，以替代进口NAK80、1.2738模具钢，提升我国模具制造水平是十分必要的。

本发明通过设计Mn-Cr-Ni-Mo复合合金化充分提高模具钢的淬透性，保证模具钢硬度及均匀性，并具有优越的抛光性能和一定的耐蚀性，改善模具钢的塑韧性和强度；降低C含量可提高模具钢的韧性、耐蚀性和焊接性能，实现预硬型模具钢的易加工性，从而获得更佳的综合性能，本发明是具有高硬度与均匀性、抛光性能高、冲击韧性优越、淬透性优良、机加工性能优异、耐蚀性出色的预硬化型塑料模具钢。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高韧性高镜面预硬模具钢及其制造工艺，解决了现有模具钢硬度偏低、模具抛光性及焊接性能差，塑韧性差、大型模具的硬度均匀性及淬透性不能得到有效保证，需要客户自行热处理，机加工难度大，模具的生产周期及生产成本均受到影响的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高韧性高镜面预硬模具钢，其原料按重量份比包括：C 0.08-0.18份、Si 0.1-0.5份、Mn 2.2-3.0份、Cr 2.5-3.3份、Mo 0.1-0.5份、Ni 0.7-1.5份、V 0.1-0.25份、P 0.01-0.02份、S 0.0005-0.002份和Fe余量。

优选的，其原料包括如下组分：C 0.12份、Si 0.25份、Mn 2.5份、Cr 3.1份、Mo 0.4份、Ni 0.9份、V 0.1份、P 0.015份、S 0.001份和Fe余量。

优选的，其原料包括如下组分：C 0.14份、Si 0.28份、Mn 2.6份、Cr 2.9份、Mo 0.3份、Ni 1.0份、V 0.1份、P 0.016份、S 0.0005份和Fe余量。

优选的，其原料包括如下组分：C 0.15份、Si 0.3份、Mn 2.4份、Cr 2.8份、Mo 0.3份、Ni 0.9份、V 0.1份、P 0.014份、S 0.0005份和Fe余量。

本发明还公开了一种高韧性高镜面预硬模具钢的制造工艺，具体包括以下步骤：