ES2691048T3 - Material previo para moldes de plástico o molde de plástico - Google Patents
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Abstract
Material previo para moldes de plástico o molde de plástico que presentan en estado bonificado una dureza del material superior a 340 HB, compuestos por % en peso: C: 0,25-0,35 Si: 0,04-0,20 Mn: 1,00-2,00 Cr: 1,00-2,00 Ni: 0,30-<0,90 Mo: 0,30-0,80 V: >=0,20 AI: 0,01-0,03 N: 0,0025-0,0150 S: <0,15 Fe, así como impurezas producto del proceso de fabricación.
Description
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DESCRIPCION
Material previo para moldes de plástico o molde de plástico.
La invención afecta a un material previo para moldes de plástico o a un molde de plástico en sí con gran dureza de utilización.
Los moldes o matrices para la fabricación de piezas de plástico requieren determinadas características homogéneas del material, en particular, sobre la sección transversal, para que las piezas de plástico que se fabriquen con ellos presenten, durante todo el tiempo de aplicación del molde o para un número previsto de lotes de producción, una alta calidad que no varíe esencialmente.
Las principales propiedades que debe presentar un material previo o en definitiva un molde formado por este, son por un lado la distribución homogénea de una alta dureza del material para evitar abrasiones o desgaste, así como cambios de forma permanentes en la zona de la superficie de trabajo, y por otro lado, unas microestructuras iguales y un alto grado de pureza en el material para el procesamiento preciso y exacto de las superficies del molde mediante corte de virutas, pulido y/o estructurado químico de las mismas.
Conforme a la EP 1 251 187 B1 se conoce el empleo de un acero de herramientas para la fabricación de moldes para piezas de plástico con una composición de % en peso de:
C = 0.25 “0.30
Si = 0.04 ~ 0.20
Mn =1.20-2.00 Cr = 1.00 - 2.00
Ni = 0.90 - 1.50
Mo =0.30-0.80
V < 0.20
Este material fue creado, con vistas a los moldes de plástico formados con el mismo, con una alta dureza del núcleo y un gran diámetro.
Un contenido de Ni de 0,90-1,50% en peso confiere al material una dureza continua conforme a lo requerido en la pieza en el bonificado del material, sin que sean necesarias costosas medidas técnicas de aleación, como por ejemplo, una aleación con boro, así como con aluminio y titanio, para aumentar el espesor de cementación.
Sin embargo, se podría considerar un inconveniente de este material que la mayoría de las veces las durezas de material por encima de 31 HRC (aprox. 298 HB) no se consiguen, o no se aseguran, sin un alto coste económico.
WO 03/083154 presenta un acero para el moldeo de plástico que contiene boro. EP0709481 A1 presenta un acero para moldes de plástico que contiene boro. La invención tiene por objeto crear, sobre la base del empleo de un acero de herramientas para moldes de plástico conforme a EP 1 251 187 B1, un material previo para moldes de plástico o un molde de plástico en sí, que presente en estado bonificado una mayor dureza y homogeneidad del material, reduciéndose solo levemente la capacidad de cementación.
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Este objetivo se consigue con un material previo o un molde de plástico del tipo arriba citado, que en estado bonificado presenta una dureza del material superior a 340 HB, con la siguiente composición en % de peso C: 0,25-0,35
Si: 0,04-0,20
Mn: 1,00-2,00
Cr: 1,00-2,00
Ni: 0,30-<0,90
Mo: 0,30-0,80
V: >0,20
AI: 0,01-0,03
N: 0,0025-0,0150
S: <0,15
Fe, así como impurezas producto del proceso de fabricación.
Las ventajas que se alcanzan con la invención consisten fundamentalmente en que, en comparación con el material conforme aEP 1 251 187 B1, mediante una reducción del contenido de níquel en una velocidad de enfriamiento dada, se posibilita el aumento del contenido de carbono, sin aumentar la formación de austenita residual. Esto lleva a una mayor dureza y posibilita la configuración de una dureza del material de más de 340 HB (más de 36 HRC) con temperaturas de revenido suficientemente altas.
Para conseguir una microestructura de grano fino especialmente homogénea del acero para el molde de plástico conforme a la invención, tal como se descubrió, se deberá configurar con un contenido de aluminio de 0,01 a 0,03% en peso una concentración de nitrógeno de 25 a 150 ppm. Contenidos menores al 0,0025% en peso no son efectivos para conseguir un grano fino debido al contenido dado de Cr y Mn y contenidos mayores al 0,015% en peso pueden conducir a la inhomogeneidad y a precipitaciones gruesas de nitruro sobre la sección transversal del molde de plástico.
En una forma de ejecución preferida de la invención, se puede configurar, mediante medidas técnicas de aleación y con la correspondiente tecnología de bonificado, una dureza del material de entre 355 y 412 HB.
Conforme a la invención, se alcanzan altos valores de dureza del material con unas propiedades de temple y revenido a fondo solo ligeramente reducidas de un molde de plástico con contenidos de carbono del 0,30 al 0,34% en peso y/o concentraciones de níquel del 0,38 al 0,90% en peso del material del molde después del temple y revenido.
La calidad o las propiedades de uso, en particular, en lo que respecta a la estructura del acero bonificado y a la dureza a lo largo el diámetro del material previo o del molde de plástico podrá incrementarse, si un valor D se sitúa entre 2,20 y 3,50, formándose dicho valor D por (% en peso de Mn) + 2x (% en peso de Ni).
Un reducido contenido de molibdeno del acero, a saber, entre el 0,40 y el 0,70% en peso, fomenta la homogeneidad del lingote y reduce la segregación de carbono en la pieza de molde de plástico fabricada con este material.
Un contenido de vanadio en el material de entre el 0,015 y el 0,18% en peso fomenta su resistencia al revenido.
Un efecto ventajoso del nitrógeno sobre la homogeneización de la microestructura en piezas grandes de moldes de plástico se consigue con un contenido de N = 0,005 a 0,01% en peso.
Si no se requiere una maquinabilidad especialmente buena del material bonificado, puede ser ventajoso, en particular, con cargas químicas y alta calidad del pulido de la superficie de trabajo, que el contenido de azufre se limite al 0,01% en peso.
Claims (9)
- 510152025303540REIVINDICACIONES1. Material previo para moldes de plástico o molde de plástico que presentan en estado bonificado una dureza del material superior a 340 HB, compuestos por % en peso:C: 0,25-0,35 Si: 0,04-0,20 Mn: 1,00-2,00 Cr: 1,00-2,00 Ni: 0,30-<0,90 Mo: 0,30-0,80 V: >0,20 AI: 0,01-0,03 N: 0,0025-0,0150 S: <0,15Fe, así como impurezas producto del proceso de fabricación.
- 2. Material previo o molde de plástico conforme a la reivindicación 1, caracterizada por una dureza del material de entre 355 HB y 410 HB.
- 3. Material previo o molde de plástico conforme a la reivindicación 1 o 2, caracterizada por un contenido de C: entre 0,30 y 0,34% en peso.
- 4. Material previo o molde de plástico conforme a una de las anteriores reivindicaciones caracterizado por un contenido de Ni: 0,38 - menos de 0,90% en peso.
- 5. Material previo o molde de plástico conforme a una de las anteriores reivindicaciones caracterizado por un contenido en D: 2,20-3,50, formándose el valor de D = (% en peso de Mn + 2 % en peso de Ni).
- 6. Material previo o molde de plástico conforme a una de las anteriores reivindicaciones caracterizado por un contenido de Mo: 0,40-0,70% en peso.
- 7. Material previo o molde de plástico conforme a una de las anteriores reivindicaciones caracterizado por un contenido de V: 0,015-0,18% en peso.
- 8. Material previo o molde de plástico conforme a una de las anteriores reivindicaciones caracterizado por un contenido de N: 0,005-0,01% en peso.
- 9. Material previo o molde de plástico conforme a una de las anteriores reivindicaciones caracterizado por un contenido de S: inferior al 0,01% en peso.
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