[發明專利]一種熱沖壓模具用材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202011509775.3
• 申請日: 2020-12-19
• 公開（公告）號: CN112725695A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 陸超;王小龍;姜立斌;倪鵬飛
• 申請（專利權）人: 威海鑫潤德貿易有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/48;C22C38/50;C21D1/18;C21D1/26;C21D6/00;C21D8/00;C22C33/04
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本發明公開了一種熱沖壓模具用材料及其制備方法，其合金元素組成成分以質量百分含量計：C 0.2?0.3％、Ti 0.5?0.6％、Be 1.5?1.8％、Nb 1.3?1.6％、Si0.3?0.5％、Mn0.3?0.4％、W 2.5?2.9％、Mo 5?6％、Cr0.3?0.4％、V 0.2?0.3％、Ni 0.5?1％、Er0.16?0.2％、Y0.02?0.05％、S≤0.01％、P≤0.01％和Fe余量，本發明涉及模具材料技術領域。該熱沖壓模具用材料及其制備方法，可實現通過對熱沖壓模具材料進行改進，來提高模具材料的導熱和堅韌性，很好的達到了通過向材料中加入鈦元素和鈹元素，使模具材料內部的導熱性和堅韌性明顯提高的目的，從而大大提高了模具材料的導熱性和堅韌性，可實現通過箱模具材料中增加鈮元素，使材料內部具有自主除氣的效果，從而保證了沖壓模具的正常使用。

技術領域

本發明涉及模具材料技術領域，具體為一種熱沖壓模具用材料及其制備方法。

背景技術

模具是指工業生產上用以注塑、吹塑、擠出、壓鑄或鍛壓成型、冶煉、沖壓等方法得到所需產品的各種模子和工具，簡而言之，模具是用來制作成型物品的工具，這種工具由各種零件構成，不同的模具由不同的零件構成。它主要通過所成型材料物理狀態的改變來實現物品外形的加工。素有“工業之母”的稱號。

據調查，在所有的模具失效因素中，模具的材料和熱處理約占70％的比例，成為影響模具壽命的主要因素，因此，在模具的整個設計制造過程中，模具材料的選用和熱處理工藝是否適當顯得尤為重要，沖壓模具工作時要承受沖擊、振動、摩擦、高壓和拉伸、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。因此，對模具工作零件材料的要求比普通零件高，由于各類沖壓模具的工作條件不同，所以對模具工作零件材料的要求也有所差異，對于薄板沖裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而對厚板沖裁模除了要求具有高的耐磨性、抗壓屈服點外，為防止模具斷裂或崩刃，還應具有高的斷裂抗力、較高的抗彎強度和韌性。

目前的熱沖壓模具用材料的導熱性和堅韌性較差，不能實現通過對熱沖壓模具材料進行改進，來提高模具材料的導熱和堅韌性，無法達到通過向材料中加入鈦元素和鈹元素，使模具材料內部的導熱性和堅韌性明顯提高的目的，同時不能實現通過箱模具材料中增加鈮元素，使材料內部具有自主除氣的效果，無法避免模具材料內部因為有殘余氣體，使模具材料的力學性能大大降低的情況發生，從而不能保證沖壓模具的正常使用。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種熱沖壓模具用材料及其制備方法，解決了現有的熱沖壓模具用材料的導熱性和堅韌性較差，不能實現通過對熱沖壓模具材料進行改進，來提高模具材料的導熱和堅韌性，無法達到通過向材料中加入鈦元素和鈹元素，使模具材料內部的導熱性和堅韌性明顯提高的目的，同時不能實現通過箱模具材料中增加鈮元素，使材料內部具有自主除氣的效果，無法避免模具材料內部因為有殘余氣體，使模具材料的力學性能大大降低情況發生的問題。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：一種熱沖壓模具用材料，其合金元素組成成分以質量百分含量計：C 0.2-0.3％、Ti 0.5-0.6％、Be 1.5-1.8％、Nb1.3-1.6％、Si0.3-0.5％、Mn0.3-0.4％、W 2.5-2.9％、Mo 5-6％、Cr0.3-0.4％、V 0.2-0.3％、Ni 0.5-1％、Er0.16-0.2％、Y0.02-0.05％、S≤0.01％、P≤0.01％和Fe余量。

優選的，其合金元素組成成分以質量百分含量計：C 0.25％、Ti 0.55％、Be1.6％、Nb 1.4％、Si0.4％、Mn0.35％、W 2.7％、Mo 5.5％、Cr0.35％、V 0.25％、Ni 0.7％、Er0.18％、Y0.03％、S0.005％、P0.005％和Fe余量。