[發明專利]一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法

在審

• 申請號: 201810338919.X
• 申請日: 2018-04-16
• 公開（公告）號: CN108441766A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 解正來
• 申請（專利權）人: 合肥匯之新機械科技有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/06;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/32;C22C38/60;C22B9/18;C21D1/60;C21D1/18;C21C7/04;C21C7/10
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司 34130
• 代理人: 謝偉

1.一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法，其特征在于，包括以下步驟。

(1)熔煉及精煉：將廢鋼、增碳劑、合金等工業原料加入到熔煉爐中進行熔融，調整熔液成份，再轉入LF爐，加入精煉劑，在溫度為1540-1580℃條件下精煉80-100min，隨后在VD真空脫氣爐中真空脫氣25-30min；

(2)澆鑄及電渣重熔：將步驟(1)得到的鋼水進行澆鑄，澆鑄期間余壓控制在1.10-1.15kPa，之后作為自耗電極進行電渣重熔，其電壓設定為50-55V，電流設定為5500-6500A，重熔結束，在溫度為840-860℃條件下恒溫退火6-8h，得鋼錠；

(3)鍛造

初鍛：將鋼錠在溫度1110-1120℃條件下初鍛2-2.5h，得鍛坯；

保溫成型：再在溫度為980-1020℃條件下保溫3.5-4.5h，鍛造得初步成型的半成品鍛件；

終鍛：將所述半成品鍛件在溫度870-880℃條件下終鍛70-80min，風冷后得成品鍛件；

(4)熱處理

預熱：將所述成品鍛件加熱至480-500℃，保溫1-1.5h；再加熱至660-680℃，保溫80-100min；

淬火：將預熱后的鍛件以15-20℃/s的升溫速率加熱至960-980℃，保溫110-120min后經淬火劑水冷；

回火：將淬火后的鍛件置于回火爐中，通過以下階段進行回火處理；

回火一段：在溫度為510-520℃條件下保溫40-50min；

回火二段：在溫度為360-380℃條件下保溫35-45min；

回火三段：在溫度為180-200℃條件下保溫60-70min。

2.根據權利要求1所述的一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法，其特征在于，所述模具鋼包括以下按重量百分比計的化學成分：

C：0.95-1.05％、Si：0.76-0.80％、Mn：0.16-0.20％、Al：0.11-0.13％、Mg：0.04-0.08％、Zn：0.01-0.05％、Ba：0.01-0.05％、Sn：0.23-0.27％、Bi：0.15-0.21％、Be：0.08-0.12％、Ti：0.11-0.15％、Nb：0.07-0.09％、Tl：0.05-0.1％、Sc：0.02-0.04％、Nd：0.18-0.22％、Te：0.01-0.05％、B：0.006-0.01％、N：0.004-0.008％，余量為Fe。

3.根據權利要求2所述的一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法，其特征在于，所述模具鋼包括以下按重量百分比計的化學成分：

C：1.0％、Si：0.78％、Mn：0.18％、Al：0.12％、Mg：0.06％、Zn：0.03％、Ba：0.03％、Sn：0.25％、Bi：0.18％、Be：0.1％、Ti：0.13％、Nb：0.08％、Tl：0.07％、Sc：0.03％、Nd：0.20％、Te：0.03％、B：0.008％、N：0.006％，余量為Fe。

4.根據權利要求1所述的一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述精煉劑為氧化鈣、氟硅酸鈉、冰晶石粉、魚眼石粉、鋁礬土按質量比3:1:1:1:2組成的混合物。

5.根據權利要求1所述的一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述真空脫氣爐的真空度為55-60Pa，熔煉溫度為1480-1520℃。

6.根據權利要求1所述的一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述鋼水澆鑄溫度為1360-1370℃，澆鑄速度為2-2.5m/s。

7.根據權利要求1所述的一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述電渣重熔過程中還加入質量比為5:2:1:3的CaF₂-CaO-SiO₂-Al₂O₃四元渣系。

8.根據權利要求1所述的一種具有優良機械性能模具鋼的制備方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述淬火劑包括以下按重量份計的原料：乙烯-醋酸乙烯共聚物乳液3-5份、石蠟樹脂2-3份、氟碳化合物0.3-0.5份、異構醇聚氧乙烯醚1-2份、椰油酸二乙醇酰胺0.2-0.4份、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯0.5-1.5份、二烷基二硫代磷酸鋅0.1-0.3份、聚乙氧基烷基酚0.6-0.8份、羥甲基纖維素0.8-1.2份、活性鋁礬土3-5份、十二烷基硫酸鈉0.4-0.6份、丙三醇3-4份、二甲基亞砜1-1.2份、琥珀酸二異辛酯磺酸鈉0.5-0.7份、消泡劑1-1.5份、穩定劑2-3份、抗氧化劑1-2份、防腐劑3-5份和磁化水100-120份。