高强韧冷作模具钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101892429A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101892429101892429A(43)申请公布日2010.11.24(21)申请号201010215758.9(22)申请日2010.06.29(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人汪宏斌邓黎辉吴晓春李绍宏邓亚琪(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人顾勇华(51)Int.Cl.C22C38/46(2006.01)C21D1/18(2006.01)C21D1/26(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称高强韧冷作模具钢及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高强韧性冷作模具钢及其制备方法，属合金钢制造工艺技术领域。本发明钢的化学成分及重量百分比为：C0.5-0.72％，Si0.6-0.8％，Mn0.6-1.0％，Cr2.0-2.4％，Mo0.15-0.25％，V0.1-0.25％，Ni0.5-0.8％，Fe余量。本发明冷作模具钢的制备过程简述如下：按配方进行原料配合、配合料于感应炉内熔炼、浇涛，然后电渣重熔；然后锻造、退火，将其加热至850～930℃进行奥氏体化，经过油淬后，在180～200℃进行二次回火。最终获得高强韧冷作模具钢。本发明的冷作模具钢具有较高的强韧性配合，以及具有较高的硬度，为适用于制造精密复杂模具用的钢种。CN108924ACN101892429ACCNN110189242901892430A权利要求书1/1页1.一种高强韧冷作模具钢，其特征在于该钢的化学成分及重量百分比为：C0.5～0.72％，Si0.6～0.8％，Mn0.6～1.0％，Cr2.0～2.4％，Mo0.15～0.25％，V0.1～0.25％，Ni0.5～0.8％，Fe余量。2.一种用于如权利要求书1所述的高强韧冷作模具钢的制备方法具有以下的工艺过程和步骤：1)按高强韧冷作模具钢的化学成分及重量百分比：C0.5～0.72％，Si0.6～0.8％，Mn0.6～1.0％，Cr2.0～2.4％，Mo0.15～0.25％，V0.1～0.25％，Ni0.5～0.8％，Fe余量；配料、感应熔炼、然后进行电渣重熔；2)锻造：始锻温度为1100～1050℃，终锻温度≥850℃；退火：退火温度为830～860℃，退火时间为6～10h；3)淬火回火热处理：加热至850～930℃进行奥氏体化，采用油淬；随后进行180～200℃二次回火，每次回火时间为2h。2CCNN110189242901892430A说明书1/3页高强韧冷作模具钢及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高强韧冷作模具钢及其制备方法，该模具钢合金成本低，具有较好的强度和韧性的配合，适用于制造精密复杂模具，属合金钢制造工艺技术领域。背景技术[0002]模具是机械、电子、汽车、通讯、家电等工业产品的基础工艺装备。作为基础工业，模具的质量、精度、寿命对其他工业的发展起着十分重要作用，对国民经济的发展起着无可置疑的关键作用。冷作模具钢主要用于冲压、下料、成型、弯曲、冷挤压、冷拉、粉末冶金模具等，要求具有高硬度、高耐磨性和足够的韧性。一般分为，通用型和特殊型两大类。长期以来，我国广泛采用CrWMn、Cr12型钢作为冷作模具的主选材料。由于前者易形成网状碳化物，后者易形成带状碳化物，碳化物的严重偏析使模具的强韧性降低，导致模具崩刃、断裂或塌陷。为解决模具的早期失效问题，拓宽模具工业对钢材的需求，国内相继研制成功一批高强度、高韧性、抗磨损、红硬性好的高速钢、基体钢、热处理微变形钢、钢结硬质合金等新钢种。为了适应工业的发展需求，我国的研究人员在模具钢新钢种的开发上，主要是针对当前模具在使用过程中所存在的使用寿命问题、开裂、塌陷等由于失效形式，调整现有模具材料中合金成分，在保证材料现有性能的前提下，调整材料中合金元素含量，降低材料生产成本，或在当前应用广、性能高的模具材料基础上，完善合金元素配比，使材料具得更高的机械性能和使用性能。模具钢的工作环境和工作条件，要求材料具有高的热强性和淬透性，所以在这两个合金化思路中，研究后者的居多。目前在国内主要采取的合金化思路主要是在材料中加入一些合金元素使材料具有一次和二次强化效果从而提高材料的强韧性，同时，除Cr、Mn外，再加入Mo、W、V和Ni等元素，保证材料组织细小，二次硬化效果明显具有较好的强韧性。如DS钢是采用中碳加Ni，以Mo代替部分W，多元少量合金化方案研制的一种高韧性耐冲击模具钢，具有较好的工艺性和力学性能。[0003]由于冷作模具的使用环境比较恶劣，要求冷作模具钢具有优良的强韧性配合，以及适当的耐磨性能。合金成本的将低可以使产品在市场中更加具有竞争优势。