[發明專利]一種耐腐蝕的新型壓鑄模具鋼及其制備方法

在審

• 申請號: 201810185791.8
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108385021A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 王明光;姜山
• 申請（專利權）人: 重慶文理學院
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/50;C22C38/42;C22C38/52;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/06;C21D8/00;C22B9/18
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 李鑫

本發明屬于冶金技術領域，涉及一種耐腐蝕的新型壓鑄模具鋼，壓鑄模具鋼的化學成分中各主要合金元素及質量百分比為：C 0.1～0.25％，Si 0.3～0.55％，Mn 0.2～0.55％，Ti 0.5～1％，Cr 6～7.8％，Ni 0.1～0.2％，Cu 0.3～0.5％，Co 0.3～0.5％，Mo 0.6～1％，V 0.1～0.15％，Al 0.2～0.5％，P 0.03％，S 0.03％，Yb 0.05～0.1％，Lu 0.05～0.1％，余量為Fe，制備過程如下：轉爐及LF爐精煉、RH真空處理、連鑄、電渣重熔、固溶及退火、等向鍛造、退火和淬火及回火，最終制得壓鑄模具鋼，該壓鑄模具鋼機械性能達到：抗拉強度R_m≥1850Mpa，A_ku≥70J，斷裂韌性K_IC≥45MN·m^?3/2。

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，涉及一種耐腐蝕的新型壓鑄模具鋼及其制備方法，尤其涉及一種適用于鋁合金壓鑄模的壓鑄模具鋼及其制備方法。

背景技術

壓鑄模具主要在高溫高載荷條件下工作，為了滿足熱作模具的使用，熱作模具鋼應具有要有較高的耐高溫和耐腐蝕能力、較高的高溫強度和韌性、較好的耐磨性能、較高的熱穩定性以及優良的耐熱疲勞性和導熱性等。由于鋼的力學性能主要取決于鋼的成分及加工工藝，因此需要開發新的合金鋼來滿足熱作模具鋼的使用要求。

壓鑄時，熔融金屬在高壓作用下被壓入金屬模腔，凝固后形成各種形狀的鑄件。壓鑄模受到的壓力在45～100Mpa左右，型腔的充型時間一般在0.1s或更短。模腔表面受到高溫金屬液的反復沖刷，模具工作面往往發生焊合或熔損而發生失效。常用的Al-Si-Cu合金的持壓時間在30s左右，澆注溫度一般控制在640～680℃，壓鑄模具在此溫度下，硬度和強度會大大降低。

很多壓鑄模具鋼(如H13等)由于對耐高溫鋁液的腐蝕能力不足，導致壓鑄模具過早失效，目前，我國壓鑄模失效中，有近90％是由于鋁熔體腐蝕造成的，因此，亟待開發一種耐鋁腐蝕更高的模具鋼材料，以滿足壓鑄工藝的需要。

發明內容

有鑒于此，本發明為了解決現有的壓鑄模具鋼對高溫鋁液的耐腐蝕能力差，導致壓鑄模具過早失效，減少壓鑄模具壽命的問題，提供一種耐腐蝕的新型壓鑄模具鋼及其制備方法，該新型壓鑄模具鋼具有配比優化、鋼質純凈、組織均勻、紅硬性高、高強度、強韌性、抗回火性能好等優點，是一種優良的熱作模具鋼，通過該熱作模具鋼制備的壓鑄模具使用壽命長。

為達到上述目的，本發明提供一種耐腐蝕的新型壓鑄模具鋼，壓鑄模具鋼的化學成分中各主要合金元素及質量百分比為：C 0.1～0.25％，Si 0.3～0.55％，Mn 0.2～0.55％，Ti 0.5～1％，Cr 6～7.8％，Ni 0.1～0.2％，Cu 0.3～0.5％，Co 0.3～0.5％，Mo0.6～1％，V 0.1～0.15％，Al 0.2～0.5％，P 0.03％，S 0.03％，Yb 0.05～0.1％，Lu 0.05～0.1％，余量為Fe。

優選的，壓鑄模具鋼的化學成分中各主要合金元素及質量百分比為：C 0.25％，Si0.55％，Mn 0.55％，Ti 1％，Cr 7.8％，Ni 0.2％，Cu 0.5％，Co 0.5％，Mo 1％，V 0.15％，Al 0.5％，P 0.03％，S 0.03％，Yb 0.1％，Lu 0.1％，余量為Fe。

優選的，壓鑄模具鋼的化學成分中各主要合金元素及質量百分比為：C 0.1％，Si0.3％，Mn 0.2％，Ti 0.5％，Cr 6％，Ni 0.1％，Cu 0.3％，Co 0.3％，Mo 0.6％，V 0.1％，Al0.2％，P 0.03％，S 0.03％，Yb 0.05％，Lu 0.05％，余量為Fe。