[发明专利]一种制备耐磨塑料模具的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种模具的制造方法，具体涉及一种制备耐磨塑料模具的方法。

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。模具种类很多，根据加工对象和加工工艺可分为：①加工金属的模具。②加工非金属和粉末冶金的模具。包括塑料模(如注射模、压塑模和挤塑模等)、橡胶模和粉末冶金模等。

由于模具成型面与被成型原料之间的各种物理及化学特性的应诉，通常模具成型面与被成型原料之间的接触面会出现很多问题，例如由于制备的塑料成型模具的模具钢切削性能差，抗腐蚀性不强，使用一段时间后，模具的耐磨性能下降，而且模具放置一段时间后镜面型腔会出现蚀点现象。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供一种塑料成型模具的制造

方法，工艺简单、节约资源，进一步提高了塑料成型模具的耐腐蚀性，耐磨性，大大节约了制造成本。

我们公开了一种制备耐磨塑料模具的方法，包括以下步骤：

（1）配备原材料模具钢的化学组分，各组分的重量百分比为：

C 0.30％-0.50%、Si 0.5％-1.0％、Cr 1.2％-1.5%、Ni 0.3％-0.8％、Mo 0.3％-0.5％ 、Mn0 0.15％-0.2％、V 0.5%-0.8%、P ≤ 0.035% ，S≤ 0.055%，其余为Fe和不可避免的杂质；

C是影响钢材强度的最主要元素之一，C含量越高强度越高，C含量要适当按照要求中上限控制，所以生产时C 含量控制在0.30 -0.50% 范围内。

p在钢中是一种易偏析元素，当p含量大于0.035% 时，P的偏析会急剧增加，并促使偏析带硬度增加，导致钢板的性能不均匀，根据产品性能要求和钢厂实际工艺控制水平，生产时应将P 含量控制在0.035% 以下。

Cr可以有效提高钢材的抗腐蚀性和耐磨性，结合模具钢的使用要求，实际生产将Cr 含量控制在1.2-1.5%。

Mo 是非常有效的强化剂，可提高钢的蠕变强度到能够在600℃左右使用的程度，同时防止了回火脆性。

（2）按照上述组分和重量百分比进行配料，并将物料放入到真空脱气炉中熔炼，钢液熔炼温度在1450-1650℃时，向钢液内加入氮化铬铁进行熔炼；

（2）氮化铬铁能够代替短缺的镍进行冶炼，节约成本，增强了模具钢的耐腐蚀性。

（3）将步骤（2）中熔炼后的钢液浇筑钢锭，然后将浇筑成型的模具钢锭降温至280-290℃，再加热至670-770℃，保温5-6小时，以30℃/小时冷却至450℃，再进行电渣重熔，进一步精炼钢锭；

（4）精炼后的电渣钢锭脱模后降温，降温至280-300℃后将钢锭初扎制成中间坯；对中间坯进行修磨，修磨后的中间坯在680-700℃炉温下进行加热，并在650℃时至少保温1.5-2小时后，再升温，到达1250±10℃后，继续保温至少2 小时，之后出炉，对出炉后的中间坯采用成形轧制、展宽轧制、精轧轧制三个阶段进行轧制，制成模具钢；

（5）将步骤（4）中制成的模具钢进行热处理工艺，具体过程为：首先将模具钢再真空炉内预热至600-650℃保温1.5h，在加热至800-850℃保温1.5-2h；再进行淬火加热，加热温度为1000-1020℃并保温1-1.5h，然后油冷或者气冷；最后进行回火处理，连续回火处理三次，温度控制300-550℃之间，且每次回火均是出炉后空冷至室温再进行下次回火；

（6）根据产品形状将上述模具钢板进行切削加工和精加工成模具形状；

（7）将模具放置空气中冷却至室温。

作为优选，所述步骤（1）中各化学成分的重量百分比为C 0.4%、Si 0.8％、Cr 1.4%、Ni 0.7％、Mo 0.5％ 、Mn0 0.18％、V 0.6%、P ≤ 0.02% ，S≤ 0.05%，其余为Fe和不可避免的杂质；

为了确保模具钢的耐磨性、耐腐蚀性及韧性都得到充分发挥，经连续三次回火处理步骤（5）中三次回火温度分别为380℃、400℃及250℃。

所述步骤（5）中，先对模具钢进行等温球化退火后再进行淬火。