[發明專利]一種冷沖模用高強度模具鋼

在審

• 申請號: 201710237419.2
• 申請日: 2017-04-12
• 公開（公告）號: CN107217217A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 蔣業華;喬龍功;陳根根;楊雷
• 申請（專利權）人: 滁州市東華模具制造有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C22C38/16;C22C38/08;C22C38/12;C22C38/04;C22C38/02;C22C33/04;C21D6/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及模具鋼技術領域，尤其涉及一種冷沖模用高強度模具鋼。

背景技術

冷沖壓模具多為安裝在壓力機上在室溫下施加變形力獲得一定形狀,尺寸和性能的產品零件的特殊專用工具。在鑄件生產時，冷沖壓模具要承受沖擊、振動、摩擦、高壓、拉伸、彎扭等負荷，甚至在較高的溫度下工作（如冷擠壓），工作條件復雜，易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。模具的好壞直接影響到后期鑄件的質量，模具的壽命又決定著零件的生產成本及經濟效益。隨著機械加工工業的發展，生產中依靠冷沖模制造的零件越來越多，使用的冷沖模具種類越來越多。因此，對冷沖壓模具用模具鋼的性能要求也越來越高。現有技術中，冷沖壓模具用模具鋼主要為7Cr7Mo2V2Si模具鋼和Cr12MoV模具鋼兩大類。其中7Cr7Mo2V2Si模具鋼存在剛度和硬度不高，其生產的冷沖壓模具在使用過程中變形量大，磨耗率大，使用壽命短等缺陷；而Cr12MoV模具鋼原材料價格及加工制造成本較高，用于冷沖壓模具生產，性價比較低。不僅如此，現有的模具鋼在工作條件復雜的環境下，易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象，嚴重影響了后期鑄件的質量，產品合格率較低，導致生產效率下降，生產效益低。基于上述陳述，本發明提出了一種冷沖模用高強度模具鋼。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種冷沖模用高強度模具鋼。

一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：C 0.5～0.9%、Ni 0.8～1.6%、Zr 0.1～0.15%、Mn 0.5～1%、Nb 0.1～0.3%、Si 0.2～0.5%、P 0.02～0.05%、S 0.02～0.05%、Zn 1～2%、Cu 1～3%、精煉劑1～2%、余量為Fe。

優選的，所述的一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：C 0.6～0.8%、Ni 1～1.4%、Zr 0.12～0.14%、Mn 0.6～0.8%、Nb 0.15～0.25%、Si 0.3～0.4%、P 0.03～0.04%、S 0.03～0.04%、Zn 1.2～1.8%、Cu 1.5～2.5%、精煉劑1.2～1.8%、余量為Fe。

優選的，所述的一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：C 0.7%、Ni 1.2%、Zr 0.13%、Mn 0.7%、Nb 0.2%、Si 0.3%、P 0.04%、S 0.03%、Zn 1.5%、Cu 2%、精煉劑1.5%、余量為Fe。

優選的，所述精煉劑為質量比為2.5～3.2:2～2.8:1～1.2:1.5～2.2:1～3的RE、CaF₂、SiO₂、K₂O和Fe₂O₃的組合物。

本發明還提出了一種冷沖模用高強度模具鋼的制備方法，包括以下步驟：

S1、將所述重量百分比的C、Ni、Zr、Mn、Nb、Si、P、S、Zn、Cu和Fe加入到真空熔煉爐中，抽真空至真空度為-0.1～0MPa，以100～180℃/min的速率持續升溫至原料完全融化后保溫，加入所述重量百分比的精煉劑，以720～850r/min的轉速攪拌混合2～3h，邊攪拌邊通入惰性氣體，完成熔煉后，扒除熔化液表面的浮渣，得純凈合金液；

S2、將步驟S1中所得的純凈合金液澆鑄制成所需尺寸規格的冷沖模用模具鋼鑄件，并將所得鑄件預冷至580～650℃，保溫2～4h；

S3、以28～45℃/min的升溫速率，將步驟S2中所得的保溫鑄件升溫至1050～1250℃后，保溫處理2～3h，然后循環水冷至200～280℃完成淬火處理；

S4、以18～26℃/min的升溫速率，將步驟S3中淬火處理后的鑄件升溫至450～540℃后，保溫處理3～5h進行回火處理，完成處理后自然冷卻至室溫即得。

本發明提出的一種冷沖模用高強度模具鋼，配方合理，通過嚴格控制原料間配比，有效的保證了所得模具鋼的綜合性能，控制了生產成本，本發明將原料混合熔化后進行精煉，然后澆鑄所需的模具鋼，并通過嚴格控制淬火、回火的升溫速率、保溫溫度和保溫時間，對成型模具鋼進行熱處理，本發明制備方法簡單，制備過程環保無污染，制備成本低，所得冷沖模用高強度模具鋼剛度和硬度高，耐磨性、耐腐蝕性和抗沖擊性好，可廣泛應用于各種冷沖模的生產，綜合性價比高，使用壽命長，值得推廣。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。

實施例一