塑料模具钢及其制备方法和应用与流程

本发明涉及钢铁冶炼，具体而言，涉及一种塑料模具钢及其制备方法和应用。

背景技术：

1、塑料的成型方法有多种，较为常见的成型方法是通过模具对熔融态的塑料进行定形，然后冷却脱模制得。随着塑料制品在工业及日常生活中的应用越来越广泛，用于制备塑料的模具也有了更广泛的需求，塑料模具一般是钢铁制品，具有耐高温、易塑形等优良性能，因此随着塑料制品的广泛应用，塑料模具钢的需求也越来越大，加之塑料模具钢是保证塑料制品质量的关键之一，因此开发出适合于制备塑料模具的塑料模具钢，对于塑料制品的发展具有重要意义。

2、目前，塑料模具已向精密化、大型化和多腔化的方向发展，对塑料模具钢的耐磨性、使用寿命等要求越来越高，为了提高塑料模具钢的性能，通常会通过加入nb、ni、v等贵金属，导致塑料模具钢的成本增加。此外，塑料模具钢的性能需要根据塑料种类、制品用途、生产批量、尺寸精度和表面质量等要求而定。针对大多数塑料模具钢来说，为了保证其作为塑料模具的良好定形能力以及满足塑料较佳的脱模能力，因此对塑料模具钢的硬度范围控制较窄，过高的硬度可能导致塑料脱模困难，过低的硬度又无法满足塑料模具的使用标准，因此亟需提供一种硬度可控的塑料模具钢。

3、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种塑料模具钢及其制备方法和应用。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种塑料模具钢，元素组成按重量百分比计包括：c：0.35～0.43％、si：0.15～0.50％、mn：1.25～1.65％、mo：0.10～0.20％、cr：1.40～2.0％、s≤0.007％、p≤0.022％、cu≤0.20％、al:0.010～0.025％、o≤0.0015％、n≤0.0080％、h≤0.0001％，其余为fe和不可避免的残余元素。

4、第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的塑料模具钢的制备方法，包括将原料按元素配比冶炼获得精炼钢水，然后将精炼钢水依次进行连铸、热轧和热处理。

5、第三方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的塑料模具钢或如前述实施方式任一项的制备方法制得的模具钢在机械结构制造领域中的应用。

6、本发明具有以下有益效果：

7、本发明提供一种塑料模具钢及其制备方法和应用，通过控制塑料模具钢的元素组成，其中不添加nb、ni、v等贵金属，降低了塑料模具钢的生产成本，此外，cr、mo的添加增加了塑料模具钢的耐磨性，提高塑料模具的使用寿命，降低n含量防止塑料模具钢出现裂纹，降低氧含量保证塑料模具钢的使用疲劳寿命。通过将钢中的各元素组成窄带化控制，使得塑料模具钢的硬度满足塑料模具的可利用范围，提高了塑料模具钢的成品率。

技术特征：

1.一种塑料模具钢，其特征在于，元素组成按重量百分比计包括：c：0.35～0.43％、si：0.15～0.50％、mn：1.25～1.65％、mo：0.10～0.20％、cr：1.40～2.0％、s≤0.007％、p≤0.022％、cu≤0.20％、al:0.010～0.025％、o≤0.0015％、n≤0.0080％、h≤0.0001％，其余为fe和不可避免的残余元素。

2.根据权利要求1所述的塑料模具钢，其特征在于，元素组成按重量百分比计包括：c：0.38～0.41％、si：0.35～0.45％、mn：1.45～1.55％、mo：0.13～0.15％、cr：1.78～1.86％、s≤0.005％、p≤0.020％、cu≤0.05％、al:0.018～0.022％、o≤0.0012％、n≤0.0065％、h≤0.0001％，其余为fe和不可避免的残余元素。

3.根据权利要求1或2所述的塑料模具钢，其特征在于，质量比cr：mo≥12。

4.一种如权利要求1～3任一项所述的塑料模具钢的制备方法，其特征在于，包括将原料按元素配比冶炼获得精炼钢水，然后将所述精炼钢水依次进行连铸、热轧和热处理。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述连铸结束后，还包括连铸获得的连铸坯进行缓冷，所述缓冷包括将所述连铸坯置于缓冷坑中缓冷；

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述连铸包括采用连铸机将所述精炼钢水浇铸成连铸坯；

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述热轧包括将所述连铸坯置于加热炉中加热后再轧制，所述加热的总时间≥140min；

8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述热处理包括将所述热轧获得的圆钢进行回火；

9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述精炼钢水的制备包括将原料依次进行转炉冶炼、lf精炼和rh真空脱气；

10.一种如权利要求1～3任一项所述的塑料模具钢或如权利要求4～9任一项所述的制备方法制得的模具钢在机械结构制造领域中的应用。

技术总结本发明公开了一种塑料模具钢及其制备方法和应用，涉及钢铁冶炼技术领域。通过控制塑料模具钢的元素组成，其中不添加Nb、Ni、V等贵金属，降低了塑料模具钢的生产成本，此外，Cr、Mo的添加增加了塑料模具钢的耐磨性，提高塑料模具的使用寿命，降低N含量防止塑料模具钢出现裂纹，降低氧含量保证塑料模具钢的使用疲劳寿命。通过将钢中的各元素组成窄带化控制，使得塑料模具钢的硬度满足塑料模具的可利用范围，提高了塑料模具钢的成品率。技术研发人员：张正波,刘年富,胡昭锋,邓湘斌,吴学兴,冯宝,袁成文,周成宏,钟芳华,何健楠,丘先堂,李健受保护的技术使用者：宝武杰富意特殊钢有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11