[发明专利]一种预加硬高镜面防酸塑胶模具钢材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种预加硬高镜面防酸塑胶模具钢材料及其制备方法，所述塑胶模具钢材料含有下述重量百分比的成分：C：0.05‑0.08%，Si：0.15‑0.35%，Mn：0.8‑1.6%，Mo：0.25‑0.45%，Ni：3.0‑3.5%，Cu：0.8‑1.2%，Al：0.8‑1.0%，P≤0.005%，S≤0.008%，余量为Fe，所述模具钢材料的金属结构为奥氏体，它具有HRC38‑42的硬度；本发明钢材料具有优良的耐腐蚀性、延展性、韧性及耐磨性，极佳的整体硬化性能、抛光性与雕塑性，同时其生产成本较低，可以生产大型坯料并满足国际质量标准，甚至在抛光性能上远远优于同类进口产品，具有极高的经济效益。

技术领域

本发明涉及塑胶模具钢材料技术领域，特别是一种预加硬高镜面防酸塑胶模具钢材料及其制备方法。

背景技术

目前国内模具材料产业面临的主要问题体现在品种结构矛盾突出，虽然模具钢的产量较大，但是品种单一，特别是高端品种很少，而且高端的塑料模具钢几乎无法生产。高端的镜面防酸塑料模具钢，重点使用在防尘灰、电视机滤光板、化妆品盒镜、皱纹加工模具；办公自动化设备、汽车零件放电加工模具；透明产品或要求光洁度极高的透明产品模具等领域，因此，它要求具有具有以下特性：优良的耐腐蚀性、极佳的整体硬化性能、优良的延展性及韧性、优良的耐磨性、极佳的抛光性与雕塑性。目前国内模具材料生产企业使用的镜面防酸塑胶模具钢生产技术，仍为传统冶炼、压力加工、热处理等，没有对该产品的性能深入研究，产品仍处于中低端档次，某些厂家仿制过国外类似产品但没有成功，主要体现在抛光性能和机械性能达不到要求，根本不能满足国内模具制造业的需求，而依靠进口的模具钢材料价格昂贵，而且对模具材料的技术要求不能全面达标。

发明内容

本发明的目的就是针对目前高端镜面防酸塑胶模具钢均是采用国外进口产品，价格高昂，而且对模具材料的要求不能全面达标，而国内厂家目前还无法生产出高端镜面防酸塑胶模具钢材料，而提供一种预加硬高镜面防酸塑胶模具钢材料及其制备方法。

本发明的一种预加硬高镜面防酸塑胶模具钢材料，所述模具钢材料含有下述重量百分比的成分：C：0.05-0.08%，Si：0.15-0.35%，Mn：0.8-1.6%，Mo：0.25-0.45%，Ni：3.0-3.5%，Cu：0.8-1.2%，Al：0.8-1.0%，P：≤0.005%，S：≤0.008%，余量为Fe，所述模具钢材料的金属结构为奥氏体，它具有HRC38-42的硬度。

优选地，所述塑胶模具钢材料含有下述重量百分比的成分：C：0.06%，Si：0.22%，Mn：1.0%，Mo：0.35%，Ni：3.2%，Cu：1.0%，Al：1.0%，P：≤0.005%，S：≤0.008%，余量为Fe。

本发明的一种预加硬高镜面防酸塑胶模具钢材料的制备方法，包括下述步骤：

（1）先将C＜0.1%，Mn＜0.5%的碳钢放入电弧炉内在2800℃以上高温下冶炼成钢水，然后取出钢水进行成分分析，并将钢包转入精炼炉内精炼；

（2）根据步骤（1）中钢水成分分析结果，配好高纯硅粉、锰粉、钼粉、镍板、铜棒或铜片、铝棒的量，通过精炼炉的加料孔将上述原料依次投入精炼炉内，在温度为2200-2800℃高温下充分熔炼，当炉温达到2800℃以上时，高温熔炼45分钟以上，再将钢包转入真空脱气炉真空脱气；

（3）在15-25MPa高压下将钢水真空脱气至氢含量＜10ppm，氧含量＜15ppm；钢水通过真空脱气炉底部浇筑口浇筑成电渣母材，浇筑过程中采用氩气保护；电渣母材自然冷却后进行脱模；

（4）将脱模后的电渣母材装入台式退火炉中进行一次退火，首先以40-50℃/h的速率将炉温缓慢升温至350℃，恒温4h，再以50-60℃/h的速率将炉温升温至620℃，恒温8h，断电，自然降温至300℃，打开炉门，自然空冷；