一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法，所述模具鋼以重量百分數計由下列組份組成：C：0.9-1.1，Si：0.3-0.5，Mn：1.3-1.5，Cr：4.2-4.6，W：0.6-0.8，V:0.15-0.25，Ni:1.5-1.7，Ti:0.1-0.3，Fe余量；所述制備方法包括如下步驟：1）采用感應或電弧爐熔煉；2）電渣重熔；3）鍛造；4）退火：材料在鍛造后，在800-810℃下進行退火，退火6-10小時，隨后隨爐冷卻；5）熱處理：加熱至935-945℃進行奧氏體化，采用油淬；隨后進行二次回火，回火溫度為220-240℃，每次回火時間為2.5-3.5h。
【專利說明】一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及鋼鐵冶金【技術領域】，尤其涉及一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法。
【背景技術】 [0002]模具是機械、電子、汽車、通訊、家電等工業(yè)產品的基礎工藝裝備。作為基礎工業(yè)，模具的質量、精度、壽命對其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要作用，對國民經濟的發(fā)展起著無可置疑的關鍵作用。冷作模具鋼主要用于沖壓、下料、成型、彎曲、冷擠壓、冷拉、粉末冶金模具等，要求具有高硬度、高耐磨性和足夠的韌性。一般分為，通用型和特殊型兩大類。長期以來，我國廣泛采用CrWMn、Crl2型鋼作為冷作模具的主選材料。由于前者易形成網狀碳化物，后者易形成帶狀碳化物，碳化物的嚴重偏析使模具的強韌性降低，導致模具崩刃、斷裂或塌陷。為解決模具的早期失效問題，拓寬模具工業(yè)對鋼材的需求，國內相繼研制成功一批高強度、高韌性、抗磨損、紅硬性好的高速鋼、基體鋼、熱處理微變形鋼、鋼結硬質合金等新鋼種。為了適應工業(yè)的發(fā)展需求，我國的研究人員在模具鋼新鋼種的開發(fā)上，主要是針對當前模具在使用過程中所存在的使用壽命問題、開裂、塌陷等由于失效形式，調整現有模具材料中合金成分，在保證材料現有性能的前提下，調整材料中合金元素含量，降低材料生產成本，或在當前應用廣、性能高的模具材料基礎上，完善合金元素配比，使材料具得更高的機械性能和使用性能。模具鋼的工作環(huán)境和工作條件，要求材料具有高的熱強性和淬透性，所以在這兩個合金化思路中，研究后者的居多。目前在國內主要采取的合金化思路主要是在材料中加入一些合金元素使材料具有一次和二次強化效果從而提高材料的強韌性，同時，除Cr、Mn外，再加入Mo、W、V和Ni等元素，保證材料組織細小，二次硬化效果明顯具有較好的強韌性。如DS鋼是采用中碳加Ni，以Mo代替部分W，多元少量合金化方案研制的一種高韌性耐沖擊模具鋼，具有較好的工藝性和力學性能。
[0003]但新出現的模具鋼或者性能不如傳統(tǒng)模具鋼，或者成本太高，一般用戶難以接受。特別是家電制造行業(yè)，由于競爭加劇，要求降低制造成本，因此，成本較高的模具不能適應這一發(fā)展趨勢。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法，該模具鋼具有較好的強韌性組合，使用壽命比現有的CrWMn、Crl2型鋼提高，并且制備成本降低。
[0005]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0006]一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法，所述模具鋼以重量百分數計由下列組份組成:c:0.9-1.1，Si:0.3-0.5，Mn:1.3-1.5，Cr:4.2-4.6，W:0.6-0.8，V:0.15-0.25，N1:1.5-1.7，T1:0.1-0.3，Fe余量；所述制備方法包括如下步驟:
[0007]I)采用感應或電弧爐熔煉:按上述的合金元素配比將配料放入電爐中，進行熔煉；[0008]2)電渣重熔:將熔煉澆濤出的電渣錠放到電渣重熔裝置中，進行電渣重熔；
[0009]3)鍛造:將上述鋼錠加熱至1170_1190°C溫度范圍內；始鍛溫度:1110-1130°C，終鍛溫度≥880°C，鍛后緩冷；
[0010]4)退火:材料在鍛造后，在800-810°C下進行退火，退火6-10小時，隨后隨爐冷卻；
[0011]5)熱處理:加熱至935-945°C進行奧氏體化，采用油淬；隨后進行二次回火，回火溫度為220-240°C，每次回火時間為2.5-3.5h。
[0012]本發(fā)明的冷作模具鋼其成分設計的理論依據如下所述:
[0013]鋼中的合金元素中，Cr主要是保證鋼具有優(yōu)良的淬透性。Cr的含量不宜過高，否則容易形成網狀的碳化物，影響鋼的性能。Ni在提高鋼的強度同時能夠保持良好的塑性和韌性，但是Ni屬于稀缺資源，本發(fā)明鋼中加入適量的Ni，使鋼的強韌性好的前提下合金成本不會太高。W和V在鋼中形成彌散的第二相析出物，提高材料的強韌性。Si主要作用是提高鋼的回火穩(wěn)定性。Mn溶入基體中起固溶強化作用。Ti起到細化晶粒的作用，從而進一步提聞1旲具鋼的強朝性。
[0014]本發(fā)明具有如下有益效果:
[0015]本發(fā)明開發(fā)了淬透性好，淬火溫度較低，熱處理變形小，合金成本低，具有較好的強度和韌性的配合，適用于家電外殼沖壓模具用鋼。其性能為:淬火硬度:66-67HRC，回火硬度:62-63HRC，室溫沖擊功值:180-190J，室溫抗彎強度:3100_3150MPa，最大彎曲力:4850KN，撓度:13.1mm。
【具體實施方式】
[0016]實施例一
[0017]一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法，所述模具鋼以重量百分數計由下列組份組成:c:0.9，Si:0.5，Mn:1.3，Cr:4.6, W:0.6, V:0.25，N1:1.5，T1:0.3，Fe 余量；所述制備方法包括如下步驟:
[0018]I)采用感應或電弧爐熔煉:按上述的合金元素配比將配料放入電爐中，進行熔煉。
[0019]2)電渣重熔:將熔煉澆濤出的電渣錠放到電渣重熔裝置中，進行電渣重熔；
[0020]3)鍛造:將上述鋼錠加熱至1170°C溫度范圍內；始鍛溫度:1130°C，終鍛溫度≥880°C，鍛后緩冷；
[0021]4)退火:材料在鍛造后，在800°C下進行退火，退火10小時，隨后隨爐冷卻；
[0022]5)熱處理:加熱至935°C進行奧氏體化，采用油淬；隨后進行二次回火，回火溫度為240°C，每次回火時間為2.5h。
[0023]實施例二
[0024]一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法，所述模具鋼以重量百分數計由下列組份組成:C:1.1，Si:0.3，Mn:1.5，Cr:4.2, W:0.8, V:0.15，N1:1.7，T1:0.1, Fe 余量；所述制備方法包括如下步驟:
[0025]I)采用感應或電弧爐熔煉:按上述的合金元素配比將配料放入電爐中，進行熔煉。
[0026]2)電渣重熔:將熔煉澆濤出的電渣錠放到電渣重熔裝置中，進行電渣重熔；
[0027]3)鍛造:將上述鋼錠加熱至1190°C溫度范圍內；始鍛溫度:1110°C，終鍛溫度≥880°C，鍛后緩冷；
[0028]4)退火:材料在鍛造后，在810°C下進行退火，退火6小時，隨后隨爐冷卻；
[0029]5)熱處理:加熱至945°C進行奧氏體化，采用油淬；隨后進行二次回火，回火溫度為220°C，每次回火時間為3.5h。
[0030]實施例三
[0031]一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法，所述模具鋼以重量百分數計由下列組份組成:c:1.0，Si:0.4，Mn:1.4，Cr:4.4, W:0.7, V:0.20，N1:1.6，T1:0.2，Fe 余量；所述制備方法包括如下步驟:
[0032]I)采用感應或電弧爐熔煉:按上述的合金元素配比將配料放入電爐中，進行熔煉。
[0033]2)電渣重熔:將熔煉澆濤出的電渣錠放到電渣重熔裝置中，進行電渣重熔；
[0034]3)鍛造:將上述鋼錠加熱至1180°C溫度范圍內；始鍛溫度:1120°C，終鍛溫度≥880°C，鍛后緩冷；
[0035]4)退火:材料在鍛造后，在805°C下進行退火，退火8小時，隨后隨爐冷卻；
[0036]5)熱處理:加熱至940°C進行奧氏體化，采用油淬；隨后進行二次回火，回火溫度為230°C，每次回火時間為3h。
【權利要求】
1.一種家電外殼沖壓用冷作模具鋼的制備方法，其特征在于，所述模具鋼以重量百分數計由下列組份組成:c:0.9-1.1，Si:0.3-0.5，Mn:1.3-1.5，Cr:4.2-4.6，W:0.6-0.8，V:0.15-0.25，N1:1.5-1.7，T1:0.1-0.3，Fe余量；所述制備方法包括如下步驟: 1)采用感應或電弧爐熔煉:按上述的合金元素配比將配料放入電爐中，進行熔煉； 2)電渣重熔:將熔煉澆濤出的電渣錠放到電渣重熔裝置中,進行電渣重熔； 3)鍛造:將上述鋼錠加熱至1170-1190°C溫度范圍內；始鍛溫度:1110-1130°C，終鍛溫度≥880°C，鍛后緩冷； 4)退火:材料在鍛造后，在800-810°C下進行退火，退火6-10小時，隨后隨爐冷卻； 5)熱處理:加熱至935-945°C進行奧氏體化，采用油淬；隨后進行二次回火，回火溫度為220-240°C，每次回火時間為2.5-3.5h。
【文檔編號】C22C38/50GK103789663SQ201210421432
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年10月29日 優(yōu)先權日:2012年10月29日
【發(fā)明者】錢關林 申請人:無錫蕩口通和紡織機械廠