[发明专利]一种预硬型塑料模具用特厚钢板的生产方法

说明书

本发明涉及一种预硬型塑料模具用特厚钢板的生产方法，包括：1)复合坯料选择；2)复合坯料加工；3)复合坯预热；4)解垛及二次清理组坯；5)焊接；6)复合坯加热；7)复合坯轧制：8)钢板缓冷；9)热处理；本发明采用连铸坯为基础原料生产厚度100～400mm、探伤合格率高、结合强度高、性能优良的预硬型塑料模具钢板的生产方法，其成本低廉、成材率高、可操作性强。

技术领域

本发明涉及金属材料加工技术领域，尤其涉及一种预硬型塑料模具用特厚钢板的生产方法。

背景技术

塑料模具用钢是目前用量最大的模具钢种，其中，预硬型塑料模具钢是近年适应用户需求而快速发展起来的塑料模具钢专用钢种，交货前由钢厂预先热处理，用户可直接用来开模，避免了模具加工以后再进行淬火、回火热处理操作所造成的变形、开裂、脱碳等缺陷，符合模具钢制品化的发展趋势，大大提高了模具制造厂的生产效率，现已成为市场主流产品。随着汽车及家电工业的飞速发展，一模多腔、模具大型化等趋势对预硬型塑料模具钢的厚度规格提出更高的要求。

目前，生产特厚预硬型塑料模具钢板主要采用模铸法和电渣重熔法。模铸法具有内部组织洁净度高和可以生产大尺寸铸锭的优点，采用这种轧制方法虽然可以保证一定的压缩比，但是由于模铸工艺的先天性缺陷而存在一系列问题，如大型模铸钢锭内部偏析很难避免，质量无法保证，以及钢锭浇注工序长、能耗大，还会对环境造成一定污染，另外其轧制成材率低(一般不超过70％)；电渣重熔法可得到具有更高洁净度的内部组织并消除铸锭心部偏析，具有非常高的内部质量，但是这种生产工艺效率低，需将钢坯二次熔化，消耗大量能源，生产成本过高。

真空复合轧制技术是一种生产特厚钢板的新方法，相对于传统的模铸法，大大提高了轧后产品的内部组织及性能，解决了因连铸坯厚度限制和压下比制约，生产特厚钢板厚度受限的问题，且轧制坯料广泛，利于大批量生产，可以大大提高成材率。目前，国内一些钢厂通过真空复合轧制技术已经能制造出高质量的普通低碳钢(Q235)和低强度级别的合金钢(Q345)特厚钢板。然而在利用真空复合技术生产1.2311等具有较高碳含量及合金含量的塑料模具用特厚钢板过程中，由于焊缝高的裂纹敏感性，极易发生焊缝开裂甚至引起基坯开裂，无法进行后续的轧制复合，最终导致塑料模具特厚板的成品率急剧降低。另外，由于复合钢板在生产过程中复合界面氧化、加热及轧制工艺设计不合理等原因，导致复合钢板结合强度低，在使用过程中极易发生分层，严重影响复合钢板的用户应用。

公开号为CN102896466 A的中国专利公开了“一种150-400mm厚塑料模具用钢板的生产方法”，经气体保护焊、埋弧焊和真空电子束组合焊接工艺或全真空电子束焊接形成大厚度坯料，然后经加热、轧制、缓冷、热处理工序，生产的塑料模具用钢板超声波探伤合格率达98％以上，硬度分布均匀，具有优良加工性、耐磨性和抛光性，适于各类塑料模具制造。但是其所述的气体保护焊工艺极易产生表面氧化，影响焊接效果，复合强度难以保障，不仅与一般的复合坯一样需要对表面进行处理，还要额外对两块甚至多块坯料进行坡口加工，对于单块重量达到10～20吨的钢坯来说，无论是吊运、对齐、加工都是十分困难的。其采用三种焊接组合的方式，工艺复杂，操作困难，且对于同时进行气保焊、埋弧焊、真空复合焊的三条边，由于反复焊接，积累焊接应力、组织应力、热应力等更大，极易开裂。