專利名稱：冷沖模用模具鋼的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種模具鋼，具體屬于冷沖模用模具鋼。
背景技術：
用來生產塑料成型模具的模具鋼需要具有以下特性
(1)鏡面精加工性(mirrorfinish workability)良好,不易發生針孔和微小麻點；
(2)打磨加工性(satinizingworkability)良好；
(3)抗腐蝕和生銹性良好；
(4)強度、耐磨性和韌性良好；
(5)切削性良好。通常使用例如JIS SCM440等中等C-Mn-Cr-Mo-Fe系鋼材作為塑料成型用模具鋼，但上述要求已經增加，另外，近年來，生產交貨時間的降低已經作為客戶的重要要求出現。為了降低加工步驟數目來滿足該要求，通常使用各種鋼材，例如低碳Mn-Cr-Mo-S-Fe系鋼材(見JP-A - 48-093518)、為了改進淬火性向上述鋼材(即JP-A-48-093518)加入Ni的改性鋼材(JP-A-52-065557)和改進切削性的無硫含Cu的鋼材(見JP-A-58-067850或JP-A-60-204868)。上述塑料成型用鋼材，即低碳Mn-Cr-Mo-S-Fe系鋼材和低碳Mn-Ni-Cr-Mo-S-Fe系鋼材，存在著不能得到滿意的模具壽命的問題，由于當用這種鋼材形成最大長度約2米的大尺寸模具時，由于硫化物離析等，拋光性、耐磨性和韌性變差。JP-A-58-067850的低碳無硫Mn-Cr-Cu-Fe系鋼材對淬火回炎處理具有低的抗軟化性，所以當它在約550°C下進行氮化處理時，鋼材的硬度變差。JP-A-48-093518的低碳Mn-Ni-Cr-Mo (ff/2) -Cu-Fe系鋼材不一定令人滿意，這是因為由于碳含量低不能得到足夠的析出硬化效果。在JP-A-03-115523的低碳低硫低Al和低氧的Mn-Cr-Mo-系鋼材中，由于將基材的硬度降低于HRC30改進了切削性，所以盡管通過抑制非金屬雜物的出現改進了鏡面精加工性，但是該材料具有低的硬度和不令人滿意的拋光性和耐磨性。JP-A-07-062491的低碳Mn-Cr-Mo (W) -V-Cu-Fe鋼材或低碳Mn-Ni-Cr-Mo (W) -V-Cu-Fe鋼材確保即使用這種鋼材形成大尺寸的模具，也能滿足能塑料成型用模具的上述要求，由于Cr、Mo (W/2)、Cu和V，因足夠的析出硬化，該鋼材具有高的強度的優異的切削性。但是，當廣泛地使用工程塑料材料時，拋光性和耐磨性不一定令人滿意。

發明內容
本發明的目的上提供一種冷沖模用模具鋼，它具有優異的韌性和切削性，從而能延長工具的壽命，同時維持常規的性能，具有優異的拋光性和耐磨性。本發明的技術方案如下
冷沖模用模具鋼，模具鋼基體由下述質量百分比的組分組成C O. 23-0. 35%, MnI.4-2. 0%, Si O. 8-1. 5%, V O. 11-0. 15%, MoO. 20-0. 56%, Cr O. 8-2. 0%, Ni O. 4-1. 5%, W
O.21-0. 8%, Al O. 2-0. 3%, V O. 30%-1. 20%, P ( O. 034%,S ( O. 050%,余量為 Fe 及不可避免的夾雜質；制備步驟如下
將含有上述組分的模具鋼加熱至650-760°C，保溫5-6小時，爐冷至280_320°C，保溫3-5小時，再加熱至650-690°C，保溫32小時，以40°C /小時冷卻至400°C，再以20°C /小時，冷卻至常溫；再將模具鋼在-190°C左右液氮中處理5-6小時；再升至室溫，保存24-36小時后，再加熱至240-260°C，保溫2-3小時，空冷；接著磷化處理，在常溫下將模具鋼在熱火封閉，溫度為280-300°C，采用PH值為8的表面調整劑處理l_2min，經滴空l_2min后，采用磷化劑處理15-20min,再經滴空l_2min后,采用清水清洗。本發明具有優異的韌性和切削性，從而能延長工具的壽命，同時維持常規的性能，具有優異的拋光性和耐磨性。
具體實施例方式冷沖模用模具鋼，模具鋼基體由下述質量百分比的組分組成C O. 35%, Mn 2.0%，Si O. 8%, V O. 11%, Ti O. 10%, Cr 2. 0%, Ni I. 5%, W O. 8%, Nb O. 06%, Cu O. 90%,P^o. 034%、S^O. 050%,余量為Fe及不可避免的夾雜質；將含有上述組分的模具鋼加熱至650-660°C，保溫5小時，爐冷至280°C，保溫3小時，再加熱至650_660°C，保溫32小時，以40°C /小時冷卻至400°C，再以20°C /小時，冷卻至常溫；再將模具鋼在_190°C左右液氮中處理5-6小時；再升至室溫，保存24-36小時后，再加熱至240-260°C，保溫2_3小時，空冷；接著磷化處理，在常溫下將模具鋼在熱火封閉，溫度為280-300°C，采用PH值為8的表面調整劑處理l_2min，經滴空l_2min后，采用磷化劑處理15_20min，再經滴空l_2min后，米用清水清洗。模具鋼基體的金屬結構具有下貝氏體的初生相，本發明的力學性能檢測數據如下
經檢測性能指標如下
硬度 HRC :60-67抗彎強度2400-2800Mpa沖擊韌性60-74J/cm2抗壓強度2100-2300 Mpa耐磨性達到D2。
權利要求
1.冷沖模用模具鋼，其特征在于，模具鋼基體由下述質量百分比的組分組成CO.23-0. 35%, Mn I. 4-2. 0%, Si O. 8-1. 5%, V O. 11-0. 15%, MoO. 20-0. 56%, Cr O. 8-2. 0%, NiO.4-1. 5%, W O. 21-0. 8%, Al O. 2-0. 3%, V O. 30%-1. 20%, P 彡 O. 034%、S 彡 O. 050%,余量為Fe及不可避免的夾雜質；制備步驟如下將含有上述組分的模具鋼加熱至650-760°C，保溫5-6小時，爐冷至280_320°C，保溫3-5小時，再加熱至650-690°C，保溫32小時，以40°C /小時冷卻至400°C，再以20°C /小時，冷卻至常溫；再將模具鋼在-190°C左右液氮中處理5-6小時；再升至室溫，保存24-36小時后，再加熱至240-260°C，保溫2-3小時，空冷；接著磷化處理，在常溫下將模具鋼在熱火封閉，溫度為280-300°C，采用PH值為8的表面調整劑處理l_2min，經滴空l_2min后，采用磷化劑處理15-20min,再經滴空l_2min后,采用清水清洗。
2.根據權利要求I所述冷沖模用模具鋼，其特征在于，所述的模具鋼基體的金屬結構具有下貝氏體的初生相，并且所述模具鋼具有HRC36 47的硬度。
全文摘要
本發明公開了一種冷沖模用模具鋼，模具鋼基體由下述質量百分比的組分組成C0.23-0.35%，Mn1.4-2.0%，Si0.8-1.5%，V 0.11-0.15%，Ti0.10-0.19%，Cr0.8-2.0%，Ni0.4-1.5%，W0.21-0.8%，Nb0.02-0.06%，Cu0.30%-1.20%，P≤0.034%、S≤0.050%,余量為Fe及不可避免的夾雜質；將含有上述組分的模具鋼加熱至650-760℃，保溫5-6小時，爐冷至280-320℃，保溫3-5小時，再加熱至650-690℃，保溫32小時，以43℃/小時冷卻至400℃，再以20℃/小時，冷卻至常溫，本發明它具有優異的韌性和切削性，從而能延長工具的壽命，同時維持常規的性能，具有優異的拋光性和耐磨性。
文檔編號C22C38/58GK102936699SQ201210406308
公開日2013年2月20日 申請日期2012年10月23日 優先權日2012年10月23日
發明者胡光榮 申請人:安徽榮達閥門有限公司