本发明属于低合金模具钢 制造型腔精密,复杂的模具在大多数情况下均不经热处理使用。因为热处理工序将引起严重变形,甚至开裂,导致工件报废。不经热处理的模具硬度低,不耐磨,型腔尺寸不稳定,并易在使用中出现划痕、凹坑等问题,寿命甚低。一般的解决办法是采用合金工具钢经热处理(如表面氮化,予调质后加工等)使用,但技术和经济效果不够理想。国外除采取上述办法外,也采用一系列中合金及高合金钢,如美国的HB,A2,D2,S7等钢。这类钢空冷淬硬,但合金元素多,生产工艺复杂,价格昂贵。
本发明的目的是研制一种合金元素较少的空冷中高碳贝氏体钢。
本发明以Mn,B作为主要合金元素,空冷得到贝氏体/马氏体复相组织,其成分可为:
1.C 0.47~0.6%;Si 0.5~15%;Mn 2.1~3.5%;
B 0.0005~0.005%;余为Fe。(重量%)
2.本钢种较佳成分(按用途不同)分别为:
(1)C 0.47~0.6%;Si 0.5~1.5%;Mn 2.1~2.4%;
B 0.0005~0.005%;余为Fe。(重量%)
(2)C 0.47~0.6%;Si 0.5~1.5%;Mn 2.6~3.2%;
B 0.0005~0.005%;余为Fe。(重量%)
3.在上述成分基础上加入一种或二种以上下列元素:
W≤1.5%;Mo≤1%;Cr≤1.5%;V≤0.15%。(重量%)
本钢种用电弧炉按常规工艺冶炼,浇成钢锭,经1200℃锻、轧后缓冷成材。用锻坯机加工制造橡塑模具,经900℃加热后空冷。HRc≥50,ak≥2.0kg-m/cm2,变形率≤0.04%,因不需进行热处理。所以工件变形小不易开裂。
用本发明地钢造磨球,空冷自硬(≥HRc52)可免除淬火工序,节省能源。磨球高度耐磨,破碎率极低。本钢种用在工程上有明显的经济效益。
用本发明的钢制造大型齿条,齿面硬度可达HRc≥56。
本发明的实施钢种如下表:钢号 化学成分% C Mn Si Cr Mo V W Ti B 12B 21B 23B 25B 26B 27B 0.49 0.50 0.54 0.55 0.48 0.47 3.0 2.2 2.1 2.8 3.1 2.2 0.5 0.9 0.5 0.7 0.5 0.5 0.2 0.3 0.15 0.7 0.1 0.003 0.001 0.003 0.002 0.002 0.002