[發明專利]一種熱鍛模具鋼及其制備方法、活塞鍛造成型模具及其制備方法

在審

• 申請號: 202110894658.1
• 申請日: 2021-08-05
• 公開（公告）號: CN113584394A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 黃昌文;趙中里;宋加兵;薛勇杰
• 申請（專利權）人: 安徽安簧機械股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/24;C21D1/18;C21D1/32;C21D8/00;C22C33/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 李博

本發明提供了一種熱鍛模具鋼及其制備方法、活塞鍛造成型模具及其制備方法。本發明提供的熱鍛模具鋼化學成分按質量百分比計包括：C 0.35～0.41％、Si 0.40～0.60％、Mn 0.40～0.50％、P≤0.025％、S≤0.015％、Cr 4.90～5.10％、Mo 1.5～1.6％、V 0.35～0.40％和余量的Fe。本發明還提供了一種活塞鍛造成型模具的制備方法，包括如下步驟：將所述熱鍛模具鋼依次進行粗加工、預熱處理、淬火、高溫回火和精加工，得到模坯；將所述模坯進行表面強化處理，得到活塞鍛造成型模具。實驗結果表明，采用本發明提供的熱鍛模具鋼制備的模具使用壽命達7000～10000件。

技術領域

本發明涉及鍛造模具技術領域，尤其涉及一種熱鍛模具鋼及其制備方法、活塞鍛造成型模具及其制備方法。

背景技術

隨著科技的發展，以機器人為代表的自動化技術逐漸成為鍛造行業的發展趨勢。其中，自動化鍛造中應用比較廣泛的鍛造模具為熱鍛模具。

目前，H13模具鋼由于具有高淬透性、高韌性以及優良的抗熱裂能力等優勢被廣泛用于制備熱鍛模具。但針對結構復雜鍛件如鋼質活塞，其具有型腔深、拔模角小、壁厚較薄特點時，采用H13模具鋼制備的活塞鍛造模具使用壽命低，經常在鍛打1000～2000件后模具就會出現開裂、磨損、塌陷以及頂桿變形等嚴重缺陷，致使模具報廢，不能適應自動化鍛造生產的需求。

因此，提供一種長使用壽命的熱鍛模具鋼成為亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱鍛模具鋼及其制備方法、活塞鍛造成型模具及其制備方法。本發明提供的熱鍛模具鋼制備的活塞鍛造成型模具具有很長的使用壽命。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種熱鍛模具鋼，化學成分按質量百分比計包括：C 0.35～0.41％、Si 0.40～0.60％、Mn 0.40～0.50％、P≤0.025％、S≤0.015％、Cr 4.90～5.10％、Mo 1.5～1.6％、V 0.35～0.40％和余量的Fe。

優選地，化學成分按質量百分比計包括：C 0.36～0.40％、Si 0.45～0.55％、Mn0.42～0.48％、P≤0.025％、S≤0.015％、Cr4.95～5.05％、Mo 1.55～1.6％、V 0.36～0.39％和余量的Fe。

優選地，化學成分按質量百分比計包括：C 0.37～0.39％、Si 0.48～0.52％、Mn0.45～0.47％、P≤0.025％、S≤0.015％、Cr4.98～5.02％、Mo 1.58～1.6％、V 0.36～0.39％和余量的Fe。

本發明還提供了上述技術方案所述熱鍛模具鋼的制備方法，包括以下步驟：

(1)將合金原料混合后冶煉，得到鋼錠；

(2)將所述步驟(1)得到的鋼錠進行熱鍛，得到鍛態合金；

(3)將所述步驟(2)得到的鍛態合金進行球化退火，得到熱鍛模具鋼。

優選地，所述步驟(3)中球化退火包括將鍛態合金加熱后進行第一保溫，再經第一冷卻后進行第二保溫，最后進行第二冷卻。

優選地，所述第一保溫的溫度為850～870℃，所述第一保溫的時間為15～25h。

優選地，所述第二保溫的溫度為740～760℃，所述第二保溫的時間為15～20h。

本發明還提供了一種活塞鍛造成型模具的制備方法，包括如下步驟：

1)將上述技術方案所述熱鍛模具鋼或上述技術方案所述制備方法制備的熱鍛模具鋼依次進行粗加工、預熱處理、淬火、高溫回火和精加工，得到模坯；