[發明專利]一種高韌性模具鍛鋼基體材料、夾心層鍛模及其制備方法

有效

• 申請號: 202110465694.6
• 申請日: 2021-04-28
• 公開（公告）號: CN113151749B
• 公開（公告）日: 2022-07-12
• 發明（設計）人: 周杰;張建生;王秋韻;盧順
• 申請（專利權）人: 重慶大學;重慶大江杰信鍛造有限公司;重慶杰品科技股份有限公司
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/02;C22C38/04;B21J13/02;B21J5/00;B23P15/24
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 張先蕓

1.一種高韌性夾心層鍛模，其特征在于，包括高韌性模具鍛鋼基體、過渡層和高溫耐磨層，在所述高韌性模具鍛鋼基體和所述過渡層之間堆焊一層夾心層；所述夾心層的塑性范圍為：δ延伸率14.7~20%，ψ收縮率31.2~36%；屈服強度范圍為：σs屈服強度550~570MPa；所述夾心層的屈服強度低于所述高韌性模具鍛鋼基體和過渡層的屈服強度；所述高韌性模具鍛鋼基體的成分的質量百分比為：C為0.32~0.38%、Si為0.41~0.5%、Mn為0.81~1.0%、Cr為1.4~1.7%、Ni為1.4~1.7%、Mo為0.15~0.35%，余量為鐵；雜質總量小于0.12wt.%，其中P≤0.02%、S≤0.02%；該高韌性模具鍛鋼基體的制備方法包括：將所述高韌性模具鍛鋼基體成分在感應爐中進行熔煉，澆鑄成鋼錠后，將鋼錠加熱至1200±10℃溫度范圍內，保溫6小時后進行鍛造加工，始鍛溫度為1050±10℃，終鍛溫度≥900℃，再經鍛后熱處理制備得到所述高韌性模具鍛鋼基體；

所述高韌性夾心層鍛模的制備方法包括如下步驟：

1）采用高韌性模具鍛鋼基體，通過機加工獲得型腔部位并預留堆焊余量；

2）在步驟1）獲得的所述高韌性模具鍛鋼基體上，沿預留堆焊處的形狀，堆焊塑性好且屈服強度低的夾心層焊材；夾心層堆焊覆蓋基體層弧度的40~60%；

3）在步驟2）焊好夾心層的高韌性模具鍛鋼基體上，沿預留堆焊處余量形狀以及夾心層的形狀，堆焊強度和硬度較高的過渡層焊材材料，將夾心層材料全部覆蓋包住，并繼續焊至模具型腔輪廓線下8~11mm；

4）在步驟3）焊好過渡層的高韌性模具鍛鋼基體上，堆焊高溫耐磨層焊材材料，覆蓋模具主要耐磨工作區域或全部耐磨區域，焊至型腔輪廓線上4~6mm；

5）將三次堆焊完畢后的模具重復進行兩次回火后緩冷工藝，然后將第二次緩冷后的模具放置在空氣中，進行空冷至室溫；其中，回火溫度為530~570℃，緩冷溫度至160~180℃；

6）對步驟5）空冷后的模具進行機械加工，使模具各部分尺寸到位，得高韌性夾心層鍛模。

2.根據權利要求1所述高韌性夾心層鍛模的制備方法，其特征在于，所述步驟1）中預留堆焊余量厚度為40~90mm。

3.根據權利要求1所述高韌性夾心層鍛模的制備方法，其特征在于，所述步驟2）中夾心層焊至模具型腔輪廓線下14~16mm。