本发明属于模具制造相关技术领域,更具体地说,本发明涉及一种耐磨型冲压模具钢。
背景技术:
模具,工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之,模具是用来制作成型物品的工具,这种工具由各种零件构成,不同的模具由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。
制造冲压模具的材料有钢材、硬质合金、钢结硬质合金、锌基合金、低熔点合金、铝青铜、高分子材料等等。目前制造冲压模具的材料绝大部分以钢材为主,常用的模具工作部件材料的种类有:碳素工具钢、低合金工具钢、高碳高铬或中铬工具钢、中碳合金钢、高速钢、基体钢以及硬质合金、钢结硬质合金等等。
技术实现要素:
本发明所要解决的问题是提供一种耐磨型冲压模具钢。
为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:
一种耐磨型冲压模具钢,按照质量份包括如下成分;
c=0.25%~0.50%;
cr=0.10%~0.25%;
al=0.12%~0.15%;
mn=0.15%~0.30%;
w=0.05%~0.08%;
si=0.10%~0.15%;
s=0.01%~0.02%;
其余为fe和不可去除的杂质。
优选的,所述的耐磨型冲压模具钢按照质量份包括如下成分;
c=0.35%;
cr=0.18%;
al=0.12%;
mn=0.16%;
w=0.08%;
si=0.13%;
s=0.01%;
其余为fe和不可去除的杂质。
优选的,所述耐磨型冲压模具钢内还可以包括wni=0.10%~0.12%。
优选的,所述耐磨型冲压模具钢内还可以包括wmo=0.08%~0.15%。
优选的,所述的耐磨型冲压模具钢按照质量份包括如下成分;
c=0.32%;
cr=0.18%;
al=0.13%;
mn=0.20%;
w=0.05%;
si=0.12%;
s=0.01%;
ni=0.10%
mo=0.10%
其余为fe和不可去除的杂质。
优选的,所述耐磨型冲压模具钢采用冶炼而成,在冶炼时需要进行淬火及回火热处理:淬火温度控制在950~1100℃,然后采用油冷或水雾冷却至250℃以下,随后进行回火处理,回火2~3次,每次回火温度520℃~610℃,每次回火保持3~4小时。
该耐磨型冲压模具钢由于cr、mn、al和w为主要材料,同时ni和mo的加入,使得通过本模具钢材料加工的模具,耐冲击性、断裂韧性和抗破损性得到显著的提高,使用寿命可达100万次以上,性能优越。
具体实施方式
实施例1:
一种耐磨型冲压模具钢,通过如下步骤制得,
a.冶炼:由下述质量百分比组分的组成本耐磨型冲压模具钢基体:c=0.25%;
cr=0.10%;
al=0.12%;
mn=0.15%;
w=0.05%;
si=0.10%;
s=0.01%;
其余为fe,和不可去除的杂质;
进行配料、电弧炉熔渣和精炼,然后进行二次电渣重溶,得到钢锭;
b.高温扩散热处理:将步骤a处理后的钢锭高温加热;
c.锻造热加工:将步骤b处理后的钢锭降温然后进行多向锻造加工;
d.锻后冷却:将步骤c处理后的钢锭采用控制冷却,保证钢锭以一定的冷速快速冷却,至温度降低到200℃以下装退火加热炉;
e.二次碳化物超细化热处理:将步骤d处理后的钢锭再次加热,加热温度为950~1150℃,保温5~10小时,然后快冷至250℃以下,再送退火炉;
f.等温球化退火处理:退火炉第一阶段等温退火温度为830~850℃,第一阶段退火时间为5~10小时,退火炉第二阶段等温退火温度为730~750℃,第二阶段退火时间为10~20小时;
g.淬火及回火热处理:将步骤f处理后的钢锭再次加热至淬火温度,控制在950~1100℃,然后采用油冷或水雾冷却至250℃以下,随后进行回火处理,回火2~3次,每次回火温度520℃~610℃,每次回火保持3~4小时。
实施例2:
一种耐磨型冲压模具钢,通过如下步骤制得,
a.冶炼:由下述质量百分比组分的组成本耐磨型冲压模具钢基体:c=0.50%;
cr=0.25%;
al=0.15%;
mn=0.30%;
w=0.08%;
si=0.15%;
s=0.02%;
其余为fe,和不可去除的杂质;
进行配料、电弧炉熔渣和精炼,然后进行二次电渣重溶,得到钢锭;
b.高温扩散热处理:将步骤a处理后的钢锭高温加热;
c.锻造热加工:将步骤b处理后的钢锭降温然后进行多向锻造加工;
d.锻后冷却:将步骤c处理后的钢锭采用控制冷却,保证钢锭以一定的冷速快速冷却,至温度降低到200℃以下装退火加热炉;
e.二次碳化物超细化热处理:将步骤d处理后的钢锭再次加热,加热温度为950~1150℃,保温5~10小时,然后快冷至250℃以下,再送退火炉;
f.等温球化退火处理:退火炉第一阶段等温退火温度为830~850℃,第一阶段退火时间为5~10小时,退火炉第二阶段等温退火温度为730~750℃,第二阶段退火时间为10~20小时;
g.淬火及回火热处理:将步骤f处理后的钢锭再次加热至淬火温度,控制在950~1100℃,然后采用油冷或水雾冷却至250℃以下,随后进行回火处理,回火2~3次,每次回火温度520℃~610℃,每次回火保持3~4小时。
实施例3:
一种耐磨型冲压模具钢,通过如下步骤制得,
a.冶炼:由下述质量百分比组分的组成本耐磨型冲压模具钢基体:c=0.35%;
cr=0.18%;
al=0.12%;
mn=0.16%;
w=0.08%;
si=0.13%;
s=0.01%;;
进行配料、电弧炉熔渣和精炼,然后进行二次电渣重溶,得到钢锭;
b.高温扩散热处理:将步骤a处理后的钢锭高温加热;
c.锻造热加工:将步骤b处理后的钢锭降温然后进行多向锻造加工;
d.锻后冷却:将步骤c处理后的钢锭采用控制冷却,保证钢锭以一定的冷速快速冷却,至温度降低到200℃以下装退火加热炉;
e.二次碳化物超细化热处理:将步骤d处理后的钢锭再次加热,加热温度为950~1150℃,保温5~10小时,然后快冷至250℃以下,再送退火炉;
f.等温球化退火处理:退火炉第一阶段等温退火温度为830~850℃,第一阶段退火时间为5~10小时,退火炉第二阶段等温退火温度为730~750℃,第二阶段退火时间为10~20小时;
g.淬火及回火热处理:将步骤f处理后的钢锭再次加热至淬火温度,控制在950~1100℃,然后采用油冷或水雾冷却至250℃以下,随后进行回火处理,回火2~3次,每次回火温度520℃~610℃,每次回火保持3~4小时。
实施例4:
一种耐磨型冲压模具钢,通过如下步骤制得,
a.冶炼:由下述质量百分比组分的组成本耐磨型冲压模具钢基体:c=0.32%;
cr=0.20%;
al=0.15%;
mn=0.20%;
w=0.05%;
si=0.13%;
s=0.01%;
ni=0.10%;
mo=0.10%。
其余为fe,和不可去除的杂质;
进行配料、电弧炉熔渣和精炼,然后进行二次电渣重溶,得到钢锭;
b.高温扩散热处理:将步骤a处理后的钢锭高温加热;
c.锻造热加工:将步骤b处理后的钢锭降温然后进行多向锻造加工;
d.锻后冷却:将步骤c处理后的钢锭采用控制冷却,保证钢锭以一定的冷速快速冷却,至温度降低到200℃以下装退火加热炉;
e.二次碳化物超细化热处理:将步骤d处理后的钢锭再次加热,加热温度为950~1150℃,保温5~10小时,然后快冷至250℃以下,再送退火炉;
f.等温球化退火处理:退火炉第一阶段等温退火温度为830~850℃,第一阶段退火时间为5~10小时,退火炉第二阶段等温退火温度为730~750℃,第二阶段退火时间为10~20小时;
g.淬火及回火热处理:将步骤f处理后的钢锭再次加热至淬火温度,控制在950~1100℃,然后采用油冷或水雾冷却至250℃以下,随后进行回火处理,回火2~3次,每次回火温度520℃~610℃,每次回火保持3~4小时。
实施例5:
一种耐磨型冲压模具钢,通过如下步骤制得,
a.冶炼:由下述质量百分比组分的组成本耐磨型冲压模具钢基体:c=0.35%;
cr=0.22%;
al=0.14%;
mn=0.20%;
w=0.05%;
si=0.12%;
s=0.01%;
ni=0.12%;
mo=0.8%。
其余为fe,和不可去除的杂质;
进行配料、电弧炉熔渣和精炼,然后进行二次电渣重溶,得到钢锭;
b.高温扩散热处理:将步骤a处理后的钢锭高温加热;
c.锻造热加工:将步骤b处理后的钢锭降温然后进行多向锻造加工;
d.锻后冷却:将步骤c处理后的钢锭采用控制冷却,保证钢锭以一定的冷速快速冷却,至温度降低到200℃以下装退火加热炉;
e.二次碳化物超细化热处理:将步骤d处理后的钢锭再次加热,加热温度为950~1150℃,保温5~10小时,然后快冷至250℃以下,再送退火炉;
f.等温球化退火处理:退火炉第一阶段等温退火温度为830~850℃,第一阶段退火时间为5~10小时,退火炉第二阶段等温退火温度为730~750℃,第二阶段退火时间为10~20小时;
g.淬火及回火热处理:将步骤f处理后的钢锭再次加热至淬火温度,控制在950~1100℃,然后采用油冷或水雾冷却至250℃以下,随后进行回火处理,回火2~3次,每次回火温度520℃~610℃,每次回火保持3~4小时。
实施例6:
一种耐磨型冲压模具钢,通过如下步骤制得,
a.冶炼:由下述质量百分比组分的组成本耐磨型冲压模具钢基体:c=0.45%;
cr=0.18%;
al=0.13%;
mn=0.20%;
w=0.05%;
si=0.10%;
s=0.01%;
ni=0.10%;
mo=0.15%。
其余为fe,和不可去除的杂质;
进行配料、电弧炉熔渣和精炼,然后进行二次电渣重溶,得到钢锭;
b.高温扩散热处理:将步骤a处理后的钢锭高温加热;
c.锻造热加工:将步骤b处理后的钢锭降温然后进行多向锻造加工;
d.锻后冷却:将步骤c处理后的钢锭采用控制冷却,保证钢锭以一定的冷速快速冷却,至温度降低到200℃以下装退火加热炉;
e.二次碳化物超细化热处理:将步骤d处理后的钢锭再次加热,加热温度为950~1150℃,保温5~10小时,然后快冷至250℃以下,再送退火炉;
f.等温球化退火处理:退火炉第一阶段等温退火温度为830~850℃,第一阶段退火时间为5~10小时,退火炉第二阶段等温退火温度为730~750℃,第二阶段退火时间为10~20小时;
g.淬火及回火热处理:将步骤f处理后的钢锭再次加热至淬火温度,控制在950~1100℃,然后采用油冷或水雾冷却至250℃以下,随后进行回火处理,回火2~3次,每次回火温度520℃~610℃,每次回火保持3~4小时。
本发明提供了一种耐磨型冲压模具钢,由于cr、mn、al和w为主要材料,同时ni和mo的加入,使得通过本模具钢材料加工的模具,耐冲击性、断裂韧性和抗破损性得到显著的提高,使用寿命可达100万次以上,性能优越。
下表1为本实施例1-6中所得冲压模具钢各项性能检测结果:
以上所述的仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。