本發(fā)明涉及一種具有較高的使用硬度的用于塑料模具的預(yù)制材料或者一種塑料模具本身。
背景技術(shù):
用于塑料零部件生產(chǎn)制造的模具或底模需要尤其在于橫截面上的確定的均勻的材料質(zhì)量特性,以便于在模具整個(gè)使用壽命期間或?qū)τ谏a(chǎn)批次的計(jì)劃件數(shù)目借此制造的塑料件具有基本上不變化的高質(zhì)量。最重要的、預(yù)制材料或者由預(yù)制材料最終形成的模具應(yīng)該具有的特性是,即,一方面是高材料硬度的均勻分布,用于避免損耗或者磨損以及在工作面積范圍內(nèi)的永久變形;另一方面是在材料中的相同的顯微組織結(jié)構(gòu)和高純度,用于通過(guò)切削,拋光和/或化學(xué)結(jié)構(gòu)化方法有針對(duì)性地準(zhǔn)確地加工模具表面。依照EP1251187B1公開(kāi)了,使用工具鋼來(lái)制造用于塑料件的模具,其組成是(重量%):C=0.25-0.30Si=0.04-0.20Mn=1.20-2.00Cr=1.00-2.00Ni=0.90-1.50Mo=0.30-0.80V≤0.20Al=0.01-0.03這種材料鑒于具有較高的芯部硬度和大的直徑的用這種材料形成的塑料模具而被提供。0.90重量%至1.50重量%的含鎳量幫助材料在材料調(diào)質(zhì)時(shí)部分地獲得了連續(xù)的與需求相符的硬度,而避免了昂貴的合金技術(shù)手段,比如為了增加硬化深度的需要用硼和鋁及鈦構(gòu)成合金。但這種材料被認(rèn)為的缺點(diǎn)是,基本上不能實(shí)現(xiàn)超過(guò)數(shù)值31HRC(大約298HB)的材料硬度,或者用很高的花費(fèi)不經(jīng)濟(jì)的實(shí)現(xiàn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明確定的目標(biāo)是,基于按照EP1251187B1的將工具鋼用于塑料模具,獲得用于塑料模具的預(yù)制材料或一種塑料模具本身,所述的塑料模具在輕微減少淬透能力的情況下在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下具有提高的材料硬度和材料均勻性。本發(fā)明的目標(biāo)通過(guò)前面提到類(lèi)型的預(yù)制材料或塑料模具而實(shí)現(xiàn),所述的預(yù)制材料或所述的塑料模具在調(diào)質(zhì)狀態(tài)中具有高于340HB的材料硬度,成份組成是(重量%):Fe以及制造引起的雜質(zhì)是剩余部分。由本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)基本在于:與依照EP1251187B1的材料相比,在給定的冷卻率的情況下通過(guò)減少含鎳量使含碳量的提高成為了可能,且不會(huì)加強(qiáng)殘余奧氏體形成。這導(dǎo)致了較高的淬透性并且在足夠高的回火溫度的情況下使材料硬度調(diào)節(jié)到高于340HB(高于36HRC)成為可能。為了按照本發(fā)明的塑料模具鋼材實(shí)現(xiàn)非常均勻的細(xì)粒度的顯微組織,如發(fā)現(xiàn)的那樣,在含鋁量為0.01重量%至0.03重量%的情況下設(shè)定氮濃度為25ppm至150ppm。小于0.0025重量%的含量由于給定的Cr含量和Mn含量的原因?qū)?xì)粒度(Feinkoernigkeit)是不起作用的,并且大于0.015重量%的含量會(huì)導(dǎo)致在塑料模具橫截面上的不均勻性和粗大的氮化物析出。具體實(shí)施方式在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中材料的硬度可以通過(guò)合金技術(shù)措施和在相應(yīng)的調(diào)質(zhì)技術(shù)下調(diào)整到大于355HB到412HB的硬度值。按照本發(fā)明,高材料硬度值在僅輕微減少塑料模具的通過(guò)均質(zhì)調(diào)質(zhì)特質(zhì)(Durchvergütungseigenschaften)的情況下在淬火和回火后可以達(dá)到,模具材料的含碳量0.30重量%以上到0.34重量%的范圍和/或鎳濃度從0.38重量%到0.90重量%。當(dāng)由(重量%Mn)+2x(重量%Ni)得出的數(shù)值D在2.20到3.50之間時(shí),性能或使用性能,尤其是調(diào)質(zhì)金相結(jié)構(gòu)和硬度方面在預(yù)制材料的直徑的或關(guān)于塑料模具的直徑上可以進(jìn)一步被提高。鋼中鉬的含量是受限制的,即在0.40重量%到0.70重量%之間,這促進(jìn)了鑄塊的均質(zhì)性并且降低了在由所述鋼材加工制造的塑料模具件中的碳偏析。在材料中0.015重量%至0.18重量%的含釩量促進(jìn)了材料的回火穩(wěn)定性。在含量范圍在N=0.005重量%至0.01重量%時(shí),實(shí)現(xiàn)了氮有利地影響了在大型塑料模具件中在組織結(jié)構(gòu)的均勻化。當(dāng)經(jīng)過(guò)調(diào)制的材料的特別突出地合適的可切削加工性能不是必要的時(shí),特別在化學(xué)的需求方面和在工作表面的較高的拋光質(zhì)量方面有利的是,含硫量以0.01重量%限制。