冷冲模用模具钢.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210406308.7	申请日：	2012.10.23
公开号：	CN102936699A	公开日：	2013.02.20
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):C22C 38/58申请公布日:20130220\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/58申请日:20121023\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/58; C22C38/46; C21D6/00; C23F17/00	主分类号：	C22C38/58
申请人：	安徽荣达阀门有限公司
发明人：	胡光荣
地址：	244131 安徽省铜陵市铜陵县金桥工业园
优先权：
专利代理机构：	安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112	代理人：	方峥
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内容摘要

本发明公开了一种冷冲模用模具钢，模具钢基体由下述质量百分比的组分组成：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%,余量为Fe及不可避免的夹杂质；将含有上述组分的模具钢加热至650-760℃，保温5-6小时，炉冷至280-320℃，保温3-5小时，再加热至650-690℃，保温32小时，以43℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至常温，本发明它具有优异的韧性和切削性，从而能延长工具的寿命，同时维持常规的性能，具有优异的抛光性和耐磨性。

权利要求书

权利要求书冷冲模用模具钢，其特征在于，模具钢基体由下述质量百分比的组分组成：C 0.23‑0.35%，Mn 1.4‑2.0%，Si 0.8‑1.5%，V 0.11‑0.15%，Mo0.20‑0.56%，Cr 0.8‑2.0%，Ni 0.4‑1.5%， W 0.21‑0.8%， Al 0.2‑0.3%， V 0.30%‑1.20%，P≤0.034%、S≤0.050%,余量为Fe及不可避免的夹杂质；制备步骤如下：
将含有上述组分的模具钢加热至650‑760℃，保温5‑6小时，炉冷至280‑320℃，保温3‑5小时，再加热至650‑690℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至常温；再将模具钢在‑190℃左右液氮中处理5‑6小时；再升至室温，保存24‑36小时后，再加热至240‑260℃，保温2‑3小时，空冷；接着磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为280‑300℃，采用PH值为8的表面调整剂处理1‑2min，经滴空1‑2min后，采用磷化剂处理15‑20min，再经滴空1‑2min后，采用清水清洗。
根据权利要求1所述冷冲模用模具钢，其特征在于，所述的模具钢基体的金属结构具有下贝氏体的初生相，并且所述模具钢具有HRC36～47的硬度。

说明书

说明书冷冲模用模具钢
技术领域
本发明涉及一种模具钢，具体属于冷冲模用模具钢。
背景技术
用来生产塑料成型模具的模具钢需要具有以下特性：
（1）镜面精加工性（mirror finish workability）良好，不易发生针孔和微小麻点；
（2）打磨加工性（satinizing workability）良好；
（3）抗腐蚀和生锈性良好；
（4）强度、耐磨性和韧性良好；
（5）切削性良好。
通常使用例如JIS SCM440等中等C‑Mn‑Cr‑Mo‑Fe系钢材作为塑料成型用模具钢，但上述要求已经增加，另外，近年来，生产交货时间的降低已经作为客户的重要要求出现。为了降低加工步骤数目来满足该要求，通常使用各种钢材，例如低碳Mn‑Cr‑Mo‑S‑Fe系钢材（见JP‑A－48‑093518）、为了改进淬火性向上述钢材（即JP‑A‑48‑093518）加入Ni的改性钢材（JP‑A‑52‑065557）和改进切削性的无硫含Cu的钢材（见JP‑A‑58‑067850或JP‑A‑60‑204868）。
上述塑料成型用钢材，即低碳Mn‑Cr‑Mo‑S‑Fe系钢材和低碳Mn‑Ni‑Cr‑Mo‑S‑Fe系钢材，存在着不能得到满意的模具寿命的问题，由于当用这种钢材形成最大长度约2米的大尺寸模具时，由于硫化物离析等，抛光性、耐磨性和韧性变差。JP‑A‑58‑067850的低碳无硫Mn‑Cr‑Cu‑Fe系钢材对淬火回炎处理具有低的抗软化性，所以当它在约550℃下进行氮化处理时，钢材的硬度变差。JP‑A‑48‑093518的低碳Mn‑Ni‑Cr‑Mo(W/2)‑Cu‑Fe系钢材不一定令人满意，这是因为由于碳含量低不能得到足够的析出硬化效果。
在JP‑A‑03‑115523的低碳低硫低A1和低氧的Mn‑Cr‑Mo‑系钢材中，由于将基材的硬度降低于HRC30改进了切削性，所以尽管通过抑制非金属杂物的出现改进了镜面精加工性，但是该材料具有低的硬度和不令人满意的抛光性和耐磨性。JP‑A‑07‑062491的低碳Mn‑Cr‑Mo(W)‑V‑Cu‑Fe钢材或低碳Mn‑Ni‑Cr‑Mo(W)‑V‑Cu‑Fe钢材确保：即使用这种钢材形成大尺寸的模具，也能满足能塑料成型用模具的上述要求，由于Cr、Mo(W/2)、Cu和V，因足够的析出硬化，该钢材具有高的强度的优异的切削性。但是，当广泛地使用工程塑料材料时，抛光性和耐磨性不一定令人满意。

发明内容
本发明的目的上提供一种冷冲模用模具钢，它具有优异的韧性和切削性，从而能延长工具的寿命，同时维持常规的性能，具有优异的抛光性和耐磨性。
本发明的技术方案如下：
冷冲模用模具钢，模具钢基体由下述质量百分比的组分组成：C 0.23‑0.35%，Mn 1.4‑2.0%，Si 0.8‑1.5%，V  0.11‑0.15%，Mo0.20‑0.56%，Cr 0.8‑2.0%，Ni 0.4‑1.5%， W 0.21‑0.8%， Al 0.2‑0.3%， V 0.30%‑1.20%，P≤0.034%、S≤0.050%,余量为Fe及不可避免的夹杂质；制备步骤如下：
将含有上述组分的模具钢加热至650‑760℃，保温5‑6小时，炉冷至280‑320℃，保温3‑5小时，再加热至650‑690℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至常温；再将模具钢在‑190℃左右液氮中处理5‑6小时；再升至室温，保存24‑36小时后，再加热至240‑260℃，保温2‑3小时，空冷；接着磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为280‑300℃，采用PH值为8的表面调整剂处理1‑2min，经滴空1‑2min后，采用磷化剂处理15‑20min，再经滴空1‑2min后，采用清水清洗。
本发明具有优异的韧性和切削性，从而能延长工具的寿命，同时维持常规的性能，具有优异的抛光性和耐磨性。
具体实施方式
冷冲模用模具钢，模具钢基体由下述质量百分比的组分组成：C 0.35%，Mn 2.0%，Si 0.8%，V  0.11%，Ti 0.10%，Cr 2.0%，Ni 1.5%， W 0.8%， Nb 0.06%， Cu 0.90%，P≤0.034%、S≤0.050%,余量为Fe及不可避免的夹杂质；将含有上述组分的模具钢加热至650‑660℃，保温5小时，炉冷至280℃，保温3小时，再加热至650‑660℃，保温32小时，以40℃/小时冷却至400℃，再以20℃/小时，冷却至常温；再将模具钢在‑190℃左右液氮中处理5‑6小时；再升至室温，保存24‑36小时后，再加热至240‑260℃，保温2‑3小时，空冷；接着磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为280‑300℃，采用PH值为8的表面调整剂处理1‑2min，经滴空1‑2min后，采用磷化剂处理15‑20min，再经滴空1‑2min后，采用清水清洗。
模具钢基体的金属结构具有下贝氏体的初生相，本发明的力学性能检测数据如下：
经检测性能指标如下：
硬度HRC：60‑67
抗弯强度：2400‑2800Mpa
冲击韧性：60‑74J/cm2
抗压强度：2100‑2300 Mpa
耐磨性：达到D2。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 102936699 A (43)申请公布日 2013.02.20 CN 102936699 A *CN102936699A* (21)申请号 201210406308.7 (22)申请日 2012.10.23 C22C 38/58(2006.01) C22C 38/46(2006.01) C21D 6/00(2006.01) C23F 17/00(2006.01) (71)申请人安徽荣达阀门有限公司地址 244131 安徽省铜陵市铜陵县金桥工业园 (72)发明人胡光荣 (74)专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112 代理人方峥 (54)。

2、发明名称冷冲模用模具钢 (57) 摘要本发明公开了一种冷冲模用模具钢，模具钢基体由下述质量百分比的组分组成： 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%, 余量为 Fe 及不可避免的夹杂质；将含有上述组分的模具钢加热至 650-760，保温 5-6 小时，炉冷至 280-320，保温 3-5 小时，。

3、再加热至 650-690，保温 32 小时，以 43 / 小时冷却至 400，再以 20 / 小时，冷却至常温，本发明它具有优异的韧性和切削性，从而能延长工具的寿命，同时维持常规的性能，具有优异的抛光性和耐磨性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书 1 页说明书 2 页 1/1 页 2 1. 冷冲模用模具钢，其特征在于，模具钢基体由下述质量百分比的组分组成： C 0.23-0.35%， Mn 1.4-2.0%， Si 0.8-1.5%， V 0.11-0.15%， Mo。

4、0.20-0.56%， Cr 0.8-2.0%， Ni 0.4-1.5%， W 0.21-0.8%， Al 0.2-0.3%， V 0.30%-1.20%， P 0.034%、 S 0.050%, 余量为 Fe 及不可避免的夹杂质；制备步骤如下：将含有上述组分的模具钢加热至 650-760，保温 5-6 小时，炉冷至 280-320，保温 3-5 小时，再加热至 650-690，保温 32 小时，以 40 / 小时冷却至 400，再以 20 / 小时，冷却至常温；再将模具钢在 -190左右液氮中处理 5-6 小时；再升至室温，保存 24-36 小时后，再。

5、加热至 240-260，保温 2-3 小时，空冷；接着磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为 280-300，采用 PH 值为 8 的表面调整剂处理 1-2min，经滴空 1-2min 后，采用磷化剂处理 15-20min，再经滴空 1-2min 后，采用清水清洗。 2. 根据权利要求 1 所述冷冲模用模具钢，其特征在于，所述的模具钢基体的金属结构具有下贝氏体的初生相，并且所述模具钢具有 HRC36 47 的硬度。权利要求书 CN 102936699 A 2 1/2 页 3 冷冲模用模具钢技术领域 0001 本发明涉及一种模具钢，具体属于冷。

6、冲模用模具钢。背景技术 0002 用来生产塑料成型模具的模具钢需要具有以下特性：（1）镜面精加工性（mirror finish workability）良好，不易发生针孔和微小麻点；（2）打磨加工性（satinizing workability）良好；（3）抗腐蚀和生锈性良好；（4）强度、耐磨性和韧性良好；（5）切削性良好。 0003 通常使用例如 JIS SCM440 等中等 C-Mn-Cr-Mo-Fe 系钢材作为塑料成型用模具钢，但上述要求已经增加，另外，近年来，生产交货时间的降低已经作为客户的重要要求出现。为了降低加工步骤数目来满足。

7、该要求，通常使用各种钢材，例如低碳 Mn-Cr-Mo-S-Fe 系钢材（见 JP-A 48-093518）、为了改进淬火性向上述钢材（即 JP-A-48-093518）加入 Ni 的改性钢材（JP-A-52-065557）和改进切削性的无硫含 Cu 的钢材（见 JP-A-58-067850 或 JP-A-60-204868）。 0004 上述塑料成型用钢材，即低碳Mn-Cr-Mo-S-Fe系钢材和低碳Mn-Ni-Cr-Mo-S-Fe系钢材，存在着不能得到满意的模具寿命的问题，由于当用这种钢材形成最大长度约 2 米的大尺寸模具时，由于硫化物离析等，抛光性、耐。

8、磨性和韧性变差。JP-A-58-067850 的低碳无硫 Mn-Cr-Cu-Fe 系钢材对淬火回炎处理具有低的抗软化性，所以当它在约 550下进行氮化处理时，钢材的硬度变差。 JP-A-48-093518的低碳Mn-Ni-Cr-Mo(W/2)-Cu-Fe系钢材不一定令人满意，这是因为由于碳含量低不能得到足够的析出硬化效果。 0005 在 JP-A-03-115523 的低碳低硫低 A1 和低氧的 Mn-Cr-Mo- 系钢材中，由于将基材的硬度降低于 HRC30 改进了切削性，所以尽管通过抑制非金属杂物的出现改进了镜面精加工性，但是该材料具有低的硬度和不令人满意的抛光性和耐。

9、磨性。JP-A-07-062491 的低碳 Mn-Cr-Mo(W)-V-Cu-Fe 钢材或低碳 Mn-Ni-Cr-Mo(W)-V-Cu-Fe 钢材确保：即使用这种钢材形成大尺寸的模具，也能满足能塑料成型用模具的上述要求，由于 Cr、 Mo(W/2)、 Cu 和 V，因足够的析出硬化，该钢材具有高的强度的优异的切削性。但是，当广泛地使用工程塑料材料时，抛光性和耐磨性不一定令人满意。 0006 发明内容 0007 本发明的目的上提供一种冷冲模用模具钢，它具有优异的韧性和切削性，从而能延长工具的寿命，同时维持常规的性能，具有优异的抛光性和耐磨性。 0008 本发明的技。

10、术方案如下：冷冲模用模具钢，模具钢基体由下述质量百分比的组分组成： C 0.23-0.35%， Mn 说明书 CN 102936699 A 3 2/2 页 4 1.4-2.0%， Si 0.8-1.5%， V 0.11-0.15%， Mo0.20-0.56%， Cr 0.8-2.0%， Ni 0.4-1.5%， W 0.21-0.8%， Al 0.2-0.3%， V 0.30%-1.20%， P 0.034%、 S 0.050%, 余量为 Fe 及不可避免的夹杂质；制备步骤如下：将含有上述组分的模具钢加热至 650-760，保温 5-6 小时，炉冷至 280-320，。

11、保温 3-5 小时，再加热至 650-690，保温 32 小时，以 40 / 小时冷却至 400，再以 20 / 小时，冷却至常温；再将模具钢在 -190左右液氮中处理 5-6 小时；再升至室温，保存 24-36 小时后，再加热至 240-260，保温 2-3 小时，空冷；接着磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为 280-300，采用 PH 值为 8 的表面调整剂处理 1-2min，经滴空 1-2min 后，采用磷化剂处理 15-20min，再经滴空 1-2min 后，采用清水清洗。 0009 本发明具有优异的韧性和切削性，从而能延。

12、长工具的寿命，同时维持常规的性能，具有优异的抛光性和耐磨性。具体实施方式 0010 冷冲模用模具钢，模具钢基体由下述质量百分比的组分组成： C 0.35%， Mn 2.0%， Si 0.8%， V 0.11%， Ti 0.10%， Cr 2.0%， Ni 1.5%， W 0.8%， Nb 0.06%， Cu 0.90%， P 0.034%、 S 0.050%, 余量为 Fe 及不可避免的夹杂质；将含有上述组分的模具钢加热至 650-660，保温 5 小时，炉冷至 280，保温 3 小时，再加热至 650-660，保温 32 小时，以 40 / 小时冷却至 400，。

13、再以 20 / 小时，冷却至常温；再将模具钢在 -190左右液氮中处理 5-6 小时；再升至室温，保存 24-36 小时后，再加热至 240-260，保温 2-3 小时，空冷；接着磷化处理，在常温下将模具钢在热火封闭，温度为 280-300，采用 PH 值为 8 的表面调整剂处理 1-2min，经滴空 1-2min 后，采用磷化剂处理 15-20min，再经滴空 1-2min 后，采用清水清洗。 0011 模具钢基体的金属结构具有下贝氏体的初生相，本发明的力学性能检测数据如下：经检测性能指标如下：硬度 HRC ： 60-67 抗弯强度： 2400-2800Mpa 冲击韧性： 60-74J/cm2 抗压强度： 2100-2300 Mpa 耐磨性：达到 D2。说明书 CN 102936699 A 4 。

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