[發明專利]耐高溫蠕變低壓模具鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 201510569051.0
• 申請日: 2015-09-09
• 公開（公告）號: CN105112785A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 張明新;劉杰;殷曉瓊;葉計成;黃灼榮;王建寶
• 申請（專利權）人: 天津那諾機械制造有限公司
• 主分類號: C22C38/24
• 分類號: C22C38/24;C21D8/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及模具材料生產的技術領域，具體說是一種耐高溫蠕變低壓模具鋼及其制備方法。

背景技術

在現代工業生產中模具是實現少、無加工現進制造技術中的重要工藝裝備，模具產品的質量不僅關系到生產制品的質量和性能，而且直接影響生產效率和成本。

從模具使用情況統計分析表明，模具的質量在很大程度上取決去模具材料和熱加工工藝。根據模具的使用條件，正確的選擇模具材料和制定合理的工藝非常重要。

H13模具鋼(相當于我國4Cr5MoSiV1)具有良好的綜合性能，被廣泛應用于鍛造壓力機模具和鋁合金壓鑄模；國產的產品同進口同鋼種產品比高溫強度和熱疲勞性能都低，目前國內產品普遍“熱強性好而韌性差，韌性好熱強性又差”，且同時存在存在純凈度低、不致密、成分偏析、夾雜物多、晶粒粗等缺陷，導致產品的性能差，制作的模具使用壽命低，模具在使用過程中會發生早期開裂等失效現象。

中國專利，H13模具鋼及其制備方法（申請號：201110178988.7）公開了一種模具鋼的配方：其化學元素重量百分比為：0.40～0.46%的C,6.00～6.30%的Cr,0.50～0.65%的V,0.30～0.45%的Mo,0.85～1.05%的Mn,1.25～1.55%的Si,0.12～0.25%的W,0.008～0.018%的Nb,0.008～0.015%的Ta,0.08～0.12%的Ti,0.003～0.006%的B,0.08～0.15%的Al,0.03～0.06%的N,0.06～0.12%的Y,<0.025%的S和<0.030%的P,余量為Fe，并附有相應的生產工藝。

中國專利，H13熱作模具鋼生產工藝（申請號：201410224856.7）公開了一種H13熱作模具鋼生產工藝，通過對4Cr5MoSiV1(H13)熱作模具鋼化學成份的合理設計、調整，控制Cr、Mo、V、Si等合金元素的含量，同時對電渣重熔工藝、鍛造工藝和熱處理工藝進行了優化。

中國專利，高品質H13稀土模具鋼及其生產方法（申請號：201510132708.7）公開了一種高品質H13稀土模具鋼及其生產方法，鋼中各類夾雜物級別A≤0.5、B≤1.0、C≤0.5、D≤0.5、DS≤0；直徑≤1250mm、厚度≤350mm的餅形試件，心部三維方向取樣淬回火至HRC44-46，三維方向每個方向按北美NADCA207-2011無缺口沖擊功≥300J，等向比≥86%。其工藝為鋼液經稀土Ce、La處理--水冷模鑄--重型擠壓成形--退火。

上述的三種技術方案均提到了對于H13模具鋼的改進，包括材料和生產工藝，但都存在局限性，不能滿足本公司的生產需要。

　　發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的問題，提供了一種耐高溫蠕變低壓模具鋼及其制備方法。

本發明所采取的技術方案是:

一種耐高溫蠕變低壓模具鋼，該模具鋼中各化學組分的重量百分比為：

C：0.36%-0.42%；Si：0.4%-1.5%；Mn：0.55%-1.5%；Cr：2.75%-5.5%；Mo：1.8%-2.6%；V：0.8%-1.0%；S：≤0．03%；P：≤0．03%；N：≤0.05%；余量為Fe和雜質。

對于耐高溫蠕變低壓模具鋼，可采用如下優化方案：

該模具鋼中各化學組分的重量百分比為：

C：0.36%-0.42%；Si：1.0%-1.5%；Mn：0.7%-1.5%；Cr：4.5%-5.5%；Mo：1.8%-2.2%；V：0.8%-1.0%；S：≤0．03%；P：≤0．03%；余量為Fe和雜質。

其化學元素重量配比為：

C：0.36%-0.42%；Si：0.4%-0.65%；Mn：0.55%-0.85%；Cr：2.75%-3.25%；Mo：2.0%-2.6%；V：0.8%-1.0%；S：≤0．03%；P：≤0．03%；N：0.02%-0.05%；余量為Fe和雜質。

一種耐高溫蠕變低壓模具鋼的制備方法，包括如下步驟：

步驟一、對冶煉好的鋼水采用電渣重熔工藝進行冶煉，經重熔、渣洗、水冷結晶器快速冷卻，獲得鋼錠或鋼坯；

步驟二、對步驟二中獲得的鋼錠或鋼坯進行加熱至850℃-900℃，保溫20min-40min，再加熱至1100℃～1150℃，保溫40min-80min，出爐鍛造，冷卻，獲得鍛造后模具鋼；