[發明專利]鋁合金壓鑄模具用高導熱-抗熔損鐵基材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011040231.7
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112210718A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 蔣百鈴;王子逾;劉東杰;韓振華;胡志濤;閆芳園
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/56;C22C33/04;B23P15/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.一種鋁合金壓鑄模具用高導熱-抗熔損鐵基材料，其特征在于，按質量百分比由以下原料組分組成：C含量為3.0％～4.0％、Si含量為2.0％～3.5％、Mn含量為0.10％～0.60％、P含量不超過0.06％、S含量不超過0.02％、Cr含量不超過2.0％、Ni含量不超過2.0％、Re含量為0.01％～0.10％、Mg含量為0.01％～0.10％，余量為Fe。

2.一種采用高導熱-抗熔損鐵基材料制備鋁合金壓鑄模具的方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，按質量百分比分別稱取C含量為3.0％～4.0％、Si含量為2.0％～3.5％、Mn含量為0.10％～0.60％、P含量不超過0.06％、S含量不超過0.02％、Cr含量不超過2.0％、Ni含量不超過2.0％、Re含量為0.01％～0.10％、Mg含量為0.01％～0.10％，余量為Fe；

步驟2，將步驟1稱取的原料放入電爐中至完全熔化，得到金屬液；

步驟3，將步驟2得到的金屬液倒入提前加入球化劑和孕育劑的轉運包中進行球化和孕育，得到符合澆鑄要求的金屬液；

步驟4，將步驟3得到的符合澆鑄要求的金屬液注入預熱的鑄造生產線保溫爐中，通過結晶器進行激冷，金屬液表層凝固后形成金屬外殼，再由牽引機水平拉出形成坯料，經切割機和壓斷機進行定尺切割，得到水平連鑄模具坯料；

步驟5，將步驟4得到的水平連鑄模具坯料，按照模具外形尺寸進行截斷，留出磨削量，進行機加工，將機加工后的模具放入熱處理爐中進行熱處理、等溫淬火處理，進行硬度檢驗合格后，對模具型腔及流道等進行磨削加工，即可得到高導熱-抗熔損鐵基材料鋁合金壓鑄模具。

3.根據權利要求2所述的一種采用高導熱-抗熔損鐵基材料制備鋁合金壓鑄模具的方法，其特征在于，所述步驟2中熔化的溫度為1400℃～1600℃。

4.根據權利要求2所述的一種采用高導熱-抗熔損鐵基材料制備鋁合金壓鑄模具的方法，所述步驟3中球化劑為步驟1得到的熔融態金屬液質量的1.0％～2.0％，孕育劑為步驟1得到的熔融態金屬液質量的1.0％～2.0％。

5.根據權利要求2所述的一種采用高導熱-抗熔損鐵基材料制備鋁合金壓鑄模具的方法，其特征在于，所述步驟3中球化劑為顆粒狀的硅鐵，孕育劑為顆粒狀的鎂合金。

6.根據權利要求2所述的一種采用高導熱-抗熔損鐵基材料制備鋁合金壓鑄模具的方法，其特征在于，所述步驟4中鑄造生產線保溫爐的預熱溫度為670～770℃，激冷時間為15～30s。

7.根據權利要求2所述的一種采用高導熱-抗熔損鐵基材料制備鋁合金壓鑄模具的方法，其特征在于，所述步驟5中熱處理的溫度為750～950℃，保溫時間為30min～60min。

8.根據權利要求2所述的一種采用高導熱-抗熔損鐵基材料制備鋁合金壓鑄模具的方法，其特征在于，所述步驟5中等溫淬火處理的溫度為220℃～380℃，時間為30min～70min。