[發明專利]一種模具鋼材料及其制備方法與用途

有效

• 申請號: 201410784768.2
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104451399B
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 余秉治
• 申請（專利權）人: 余秉治
• 主分類號: C22C38/24
• 分類號: C22C38/24;B22F3/03
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙)11312
• 代理人: 蔡仲德

技術領域

本發明涉及機械制造技術領域，尤其是涉及一種模具鋼材料及其制備方法與用途。

背景技術

隨著我國制造業的飛速發展，尤其是汽車制造業日新月異地成長，我國的氣門制造行業已經在全球占有重要比重。但是，在現有技術中，氣門生產過程中使用的粉末冶金模具價格高、無法修復、采用率不高等缺點。另外，模具的使用壽命短、應用效率也不高。

因此，目前的模具材料及其制備技術手段均有待進一步改進。

發明內容

為解決上述技術問題，在一個方面，本發明公開了一種模具鋼材料，在另外一個方面，本發明公開了一種模具鋼材料的制備方法，在又一個方面，本發明公開了一種模具鋼材料的用途。

在一個方面，本發明公開了一種模具鋼材料，該模具鋼材料各元素成份的質量百分配比為：

C：0.38～0.48％；

Cr：3.0～3.5％；

Mo：2.5～3％；

V：1.2～1.5％；

Si：0.8～1.2％；

Mn：≤0.65％；

P：0.02％；

S：0.02％；

W：1.8～2.4％；以及

其余為Fe元素。

其有益技術效果是：模具鋼材料不僅可以保持高強度、高熱穩定性及高冷熱疲勞抗力，同時還保持較高韌性和可塑性，具有良好的熱處理及加工性能；可以將廢鋼等工業和生活廢品(含Fe元素物品)用于制造成模具材料，既有利于顯著降低生產成本，又有利于實現對現有廢棄資源的循環利用，取得了非常理想的綜合效益。

可選的，所述模具鋼材料還包括FeCr、FeMo、FeV、FeSi以及FeW中的至少一種。

可選的，還包括廢鋼，所述廢鋼為含碳量小于0.2％的低碳鋼。

可選的，所述模具鋼材料中各組分的質量百分配比為：

FeCr：0.38～0.48％；

FeMo：2.5～3％；

FeV：1.2～1.5％；

FeSi：0.8～1.2％；

FeW：1.8～2.4％；

廢鋼：83％；以及

其余為含Fe元素組分。

可選的，每噸模具鋼材料中包括：

FeCr：50kg；

FeMo：46kg；

FeV：26kg；

FeSi：14kg；

FeW：30kg；

廢鋼：830kg；以及

含Fe元素組分：4kg。

根據本發明的模具鋼材料，可以取得至少如下所述的有益效果：

1、模具鋼材料不僅可以保持高強度、高熱穩定性及高冷熱疲勞抗力，同時還保持較高韌性和可塑性，具有良好的熱處理及加工性能。

2、本發明能夠“變廢為寶”，將廢鋼等工業和生活廢品(含Fe元素物品)用于制造成模具鋼材料，既有利于顯著降低生產成本，又有利于實現對現有廢棄資源的循環利用，取得了非常理想的綜合效益。

3、模具材料的使用壽命得到顯著延長，使用壽命可以延長1～4倍，進而能夠制備出使用壽命更長的模具。

4、本發明能夠充分利用現有模具材料的制造方法和生產設備，制備工藝簡單，不用添加新的生產設備，不僅不改變原有制作工藝和操作習慣，從而有利于降低生產成本和提供生產效率，而且所制造的模具材料性能更加優越，是原有模具材料的理想替代品，從而使本發明的技術方案具有更廣泛的適用范圍和更巨大的工業推廣價值。

在另外一個方面，本發明還公開了一種以上所述模具鋼材料的制備方法，該方法包括：

S100、煉鋼：利用電弧爐熔煉所述模具鋼材料的制備材料，熔煉條件為1560～1700℃、2～3小時，并鑄造成一次鋼錠；

S200、重熔：利用電渣爐將一次鋼錠重熔，重熔條件為：1100～1400℃、4～5小時；

S300、鍛造：以900～1200℃進行鍛造，保溫36小時；

S400、退火：以750～850℃進行擴散退火；

S500、淬火：以950～1150℃進行淬火，制成模具鋼材料。