[發明專利]一種高性能硬質合金模具材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810509346.2
• 申請日: 2018-05-24
• 公開（公告）號: CN108642400A
• 公開（公告）日: 2018-10-12
• 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: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C33/04;C22B9/18;C21D1/09;C21D1/26;C21D1/773;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/26
• 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

本發明公開了一種高性能硬質合金模具材料及其制備方法，涉及模具材料技術領域，該模具材料包括以下按重量百分比計的化學成分：Sr：0.07?0.11％、Be：0.03?0.05％、In：0.01?0.03％、Sc：0.04?0.08％、Yb：0.02?0.05％、Nb：0.06?0.10％、N：0.002?0.005％。本發明的模具材料制備簡單方便，綜合性能優良。

技術領域

本發明涉及模具材料技術領域，具體涉及一種高性能硬質合金模具材料及其制備方法。

背景技術

模具鋼是用來制造冷沖模、熱鍛模壓鑄模等模具的鋼種。模具的質量直接影響著壓力加工工藝的質量、產品的精度產量和生產成本，而模具的質量與使用壽命除了靠合理的結構設計和加工精度外，主要受模具自身材料、制備及熱處理工藝的影響。而隨著科學技術的進步及社會發展需求，對模具材料的要求越來越高，尤其是大型模具材料，其產出的成品體積較大，若是使用的模具綜合性能存在不足缺陷，將會給制造企業帶來嚴重的損失；而現有的模具材料已經逐漸無法滿足市場及企業的需要，因此，研制出一種組織結構穩定、機械性能優良的模具鋼材料相當有必要。

公開號為CN107523753A的專利申請，公開了一種模具鋼，其包括以下重量份的原料組成：碳2-5份；硅30-40份；錳0.5-2份；鋁0.5-1.5份；磷0.5-1份；鐵50-60份；鉻2-4份；釩0.1-0.5份。另外，該發明在原料組分中還添加有少量的高嶺土，提高了可塑性和使用壽命，但其未有結合數據說明，也未闡明導線的其它性能指標。

公開號為CN106929767A的專利申請，公開了一種模具材料，其包括采用70份的低碳鋼，28份的黃銅，0.5份的鉻，0.2份的鎳，1份鈦，0.3份的硅混合制成。該發明的各種金屬配比合理，使得模具具有良好的抗氧化性、良好的耐磨損性，采用材料中占比少的金屬先混合再與材料中大占比的材料混合，使得材料混合更充分，使得材料具有良好的熱疲勞性。但是，材料的碳含量高，力學性能及加工型有待進一步提高。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高性能硬質合金模具材料及其制備方法，該種模具材料制備簡單方便，綜合性能優良。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：

一種高性能硬質合金模具材料，包括以下按重量百分比計的化學成分：Sr：0.07-0.11％、Be：0.03-0.05％、In：0.01-0.03％、Sc：0.04-0.08％、Yb：0.02-0.05％、Nb：0.06-0.10％、N：0.002-0.005％，余量為Fe。

進一步地，上述模具材料包括以下按重量百分比計的化學成分：Sr：0.09％、Be：0.04％、In：0.02％、Sc：0.06％、Yb：0.04％、Nb：0.08％、N：0.003％，余量為Fe。

進一步地，上述模具材料中不可避免的雜質含量≤0.01％。

上述的一種高性能硬質合金模具材料的制備方法，按照以下步驟進行：

步驟1：先將工業廢鋼、金屬原料加入到熔煉爐中；

先在溫度為1485-1495℃條件下，冶煉1.2-1.6h；

再在溫度為1535-1555℃條件下，冶煉2.5-3h；

之后在溫度為1605-1625℃條件下，冶煉2-2.4h；

熔煉后加入精煉劑，再在LF爐中精煉處理，之后在真空度為60-70Pa的脫氣爐中真空脫氣35-40min；

步驟2：將步驟1制得的熔液在氬氣保護下澆鑄成鋼棒，電攪頻率為4.5Hz、電流控制在140A；