[發(fā)明專利]一種高硬度高韌性的防銹模具鋼及其生產(chǎn)工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110755633.3
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113584380A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘少俊;潘金煉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆山東大特鋼制品有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/42;C22C33/04;C21D1/32;C21C7/10;C21C5/54;C22B9/18
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本發(fā)明涉及模具鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高硬度高韌性的防銹模具鋼及其生產(chǎn)工藝，其由如下重量百分比的成分組成：C:0.45～0.60％；Si：0.30～0.55％；Mn：0.50～0.70％；Cr：15.95～16.55％；Mo:0.55～0.68％；V：0.50～0.68％；Ni：0.70～1.25％；P≤0.01％；S≤0.003％；Cu≤0.15％；[H]≤1.5ppm；[O]≤16ppm；[N]≤140ppm；Fe余量，本發(fā)明中優(yōu)化了防銹模具鋼的原料配占比，提高了模具鋼硬度的同時(shí)也保證了模具鋼具有優(yōu)良的韌性，將Cr和Ni的含量控制在15.95～16.55％、0.70～1.25％，得到的防銹模具鋼具有優(yōu)良的耐腐蝕性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模具鋼技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種高硬度高韌性的防銹模具鋼及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

模具工業(yè)是先行工業(yè)，被稱為工業(yè)之母，是發(fā)展其他工業(yè)的基礎(chǔ)，是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。模具鋼是用來(lái)制造冷沖模、熱鍛模、壓鑄模等模具的鋼種，分為冷作模具鋼、熱作模具鋼和塑料模具鋼三類，用于鍛造、沖壓、擠壓、壓鑄等。由于各種模具用途不同，工作條件復(fù)雜，因此需要模具鋼具有高硬度和高韌性以滿足不同工作條件的使用。

目前不銹系列模具鋼都是低硬度，如1Cr13-4Cr13、0Cr17Ni9Ti、1Cr17Ni9Ti、304、2316等。高硬度具有代表性的就屬9Cr18、9Cr18Mo、40Cr13但是韌性差，抗疲勞性能不理想。但是，醫(yī)療方面大部分是需要高硬度、高防銹，還有高韌性相匹配的不銹模具鋼，這在國(guó)內(nèi)仍是一片空白，因此開(kāi)發(fā)一款高硬度高韌性的防銹模具鋼，以替代進(jìn)口模具鋼，提升我國(guó)模具制造水平是十分必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，而提出的一種高硬度高韌性的防銹模具鋼及其生產(chǎn)工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案：

一種高硬度高韌性的防銹模具鋼，所述的防銹模具鋼由如下重量百分比的成分組成：C:0.45～0.60％；Si：0.30～0.55％；Mn：0.50～0.70％；Cr：15.95～16.55％；Mo:0.55～0.68％；V：0.50～0.68％；Ni：0.70～1.25％；P≤0.01％；S≤0.003％；Cu≤0.15％；[H]≤1.5ppm；[O]≤16ppm；[N]≤140ppm；Fe余量。

一種耐高溫和高韌性的防銹模具鋼的生產(chǎn)工藝，包括以下步驟：

S1電爐冶煉、精煉、真空脫氣、二次真空脫氣：將重量百分比為C:0.45～0.60％；Si：0.30～0.55％；Mn：0.50～0.70％；Cr：15.95～16.55％；Mo:0.55～0.68％；V：0.50～0.68％；Ni：0.70～1.25％；P≤0.01％；S≤0.003％；Cu≤0.15％；[H]≤1.5ppm；[O]≤16ppm；[N]≤140ppm；Fe余量的鋼料放入電爐中冶煉成鋼水，再將制成的鋼水放入精煉爐中精煉，最后在VD鋼包精煉爐內(nèi)對(duì)鋼水進(jìn)行真空脫氣與二次真空脫氣處理；

S2澆注Φ520mm(平均直徑)自耗電極：將S1步驟中進(jìn)行二次真空脫氣處理后的鋼水澆注到模具內(nèi)，冷卻成型后得到平均直徑為520mm的自耗電極電極坯，澆注過(guò)程中采用氬氣保護(hù)澆注并使用封閉式氬氣保護(hù)罩；

S3退火：自耗電極電極坯再結(jié)晶退火；

S4鋸切冒口：切割掉S3步驟中自耗電極電極坯的冒口和澆道制得自耗電極；

S5電極焊接：將S4步驟中的自耗電極拋光至見(jiàn)金屬色，然后將假電極與自耗電極焊接；

S6電渣重熔Φ710mm(平均直徑)錠：對(duì)自耗電極進(jìn)行電渣重熔，得到鋼錠；

S7高溫鍛造均質(zhì)化：對(duì)S6步驟中的鋼錠進(jìn)行高溫鍛造加工，形成一均質(zhì)化鍛件；