[发明专利]一种预硬型塑料模具钢板芯部残余奥氏体分解方法

说明书

本发明公开了一种预硬型塑料模具钢板芯部残余奥氏体分解方法，钢板采用高温再结晶控轧工艺轧制，控制钢板在冷床上的冷速1～3℃/s；当钢板冷却至MS+20℃~50℃范围时，吊入缓冷箱内堆冷48小时以上；钢板出箱后进行530℃～630℃高温回火；钢板回火出炉空冷，当钢板表面温度降至250℃～280℃范围时，放置在缓冷箱中堆冷12小时以上，随后空冷至室温，其组织为下贝氏体和少量细小弥散状残余奥氏体组织。本发明不需要增加能源消耗、设备投资和制造成本，就能切实有效解决锯切困难、锯切面鼔凸问题。提高了模具加工性能，保证了加工精度。

技术领域

本发明涉及塑料模具钢板制造技术领域，特别涉及一种预硬型塑料模具钢板芯部残余奥氏体分解方法。

背景技术

塑料制品在工业及日常生活中的应用越来越广泛，塑料模具工业对模具钢的需求也越来越大。在塑料成型加工中，模具质量对制品质量起着决定性作用。目前塑料模具已向精密化、大型化和多腔化的方向发展，对塑料模具钢的性能要求也越来越高，为避免模具加工后进行热处理而导致变形、开裂、脱碳等缺陷发生，预硬型塑料模具钢脱颖而出，成为众多塑料模具钢中市场份额最大的种类。预硬型塑料模具钢含碳量一般在0.30％～0.50％范围内，添加有Cr、Mo、Mn、Ni、V等合金元素，通常厚度60mm以上需求量最多。预硬型模具钢板一般采用钢坯热轧、空冷，再由钢厂进行调质、正火+回火或单一回火等预硬化处理后出厂。用户最关注的问题是钢板锯切加工性能。由于预硬型塑料模具钢碳含量较高，同时含有较多的Cr、Mn、Ni等奥氏体强稳定性元素，尤其是钢板芯部成分偏析区的C、Cr、Mn、Ni含量相对更高，该区域的过冷奥氏体稳定性也相对更强，使得轧后钢板芯部偏析区不可避免地出现大量的马氏体和残余奥氏体的混合组织(见图1、图2)，这部分混合组织因存在一定体积百分数的马氏体而硬度升高，从而导致锯切困难。而锯切又打破了这种混合组织的平衡，使部分残余奥氏体发生马氏体转变，体积膨胀导致锯切面外突(见图3中锯切面芯部呈鼔凸形态)。为了解决这一问题，现有技术一般采用深冷处理来降低钢中残余奥氏体量，即钢以5℃/min的冷速降至-160℃～-196℃深冷处理8～10小时；或采用正火+多次回火来实现。这对钢厂提出了更多的生产设备(深冷处理系列设备)要求，不仅增加了投资和制造成本，而且生产流程更长，无疑降低了产品的市场竞争力。因此，探索一种新的方法，在不增加能源消耗和设备投资的前提下，能有效降低钢中残余奥氏体量，以改善预硬型模具钢板锯切加工性能，一直是材料工作者致力的方向。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种不增加能源消耗、设备投资和制造成本就能有效分解钢板芯部残余奥氏体的经济型方法。

通过以下技术方案可实现本发明的目的：一种预硬型塑料模具钢板芯部残余奥氏体分解方法，钢板采用高温再结晶控轧工艺轧制，开轧温度≥1060℃，终轧温度≥960℃，道次压下率大于16％，控制钢板在冷床上的冷速1～3℃/s；当钢板冷却至M_S+20℃～50℃范围时，吊入缓冷箱内堆冷48小时以上；钢板出箱后进行530℃～630℃高温回火；其特征在于：钢板回火出炉空冷，当钢板表面温度降至250℃～280℃范围时，放置在缓冷箱中堆冷12小时以上，随后空冷至室温，其组织为下贝氏体和少量细小弥散状残余奥氏体组织。

本发明工艺流程为：铁水→转炉→精炼→连铸→热送加热→轧制→进箱堆冷→探伤→回火→进箱堆冷→精整入库。