The invention discloses a hot-working die steel, which is Cr3 martensitic hot-working die steel. It contains the following alloy elements: C 0.35-0.42%, Si 0.80-1.20%, Mn 0.30-0.60%, Cr 2.50-3.50%, Mo 2.30-3.20%, V 0.45-0.65%, P < 0.015%, S < 0.002%, and Fe margin. The invention also discloses a preparation method of hot-working die steel, including batching, smelting, pouring, electroslag remelting, high temperature diffusion annealing, multi-direction forging hot processing, preparation heat treatment and final heat treatment. The steel prepared by the invention has the advantages of high thermal stability, thermal strength and good toughness, and meets the high temperature performance requirements of the current die manufacturing for its materials.
【技术实现步骤摘要】
一种热作模具钢及其制备方法
本专利技术涉及合金钢制造领域,具体涉及一种热作模具钢及其制备方法。
技术介绍
热稳定性、热强性及韧性是热作模具钢极为重要的性能指标,关系到其服役寿命的长短。目前国内常用的热作模具钢为Cr5系热作模具钢,如:4Cr5MoSiV1、4Cr5MoSiV和4Cr5Mo2V等,其具有良好的淬透性、淬硬性、强韧性及冷热疲劳性能。其中使用最为广泛的热作模具钢为4Cr5MoSiV1,其具体的化学成分质量百分比为C0.32~0.45%、Cr4.75~5.50t%、Mo1.20~1.75%、V0.80~1.20%、Si0.80~1.2%、Mn0.20~0.5%、P≤0.030%、S≤0.005%。其中含有较高的Cr、Mo和V元素,属于过共析钢。4Cr5MoSiV1的冶金制造方法是采用电炉熔炼加电渣重熔,然后锻造成材。该钢在冶炼过程中由于Cr和V元素含量较高,成材后的组织中存在大量的大块液析碳化物,使得材料的韧性不足,容易出现早期开裂失效。除此以外,由于4Cr5MoSiV1中含有大量的Cr元素,其回火态二次碳化物容易在服役条件下长大粗化和发生类型转变,而且回火马氏体中的合金元素也容易析出而降低钢的强度,故其高温性能不佳,一般使用温度不能超过600℃。
技术实现思路
针对现有Cr5系热作模具钢存在的技术缺陷,本专利技术提供了一种Cr3系马氏体型热作模具钢及其制备和热处理方法,以满足国内市场对于高热稳定性及热强性热作模具钢的需求。其具体技术方案如下:本专利技术在第一方面提供了一种热作模具钢,其为Cr3系马氏体型热作模具钢,包含以下合金元素(重量百分比):C0 ...
【技术保护点】
1.一种热作模具钢,其特征在于,所述热作模具钢为Cr3系马氏体型热作模具钢,包含以下合金元素:C 0.35~0.42%,Si 0.80~1.20%,Mn 0.30~0.60%,Cr 2.50~3.50%,Mo 2.30~3.20%,V 0.45~0.65%,P<0.015%,S<0.002%,Fe余量。
【技术特征摘要】
1.一种热作模具钢,其特征在于,所述热作模具钢为Cr3系马氏体型热作模具钢,包含以下合金元素:C0.35~0.42%,Si0.80~1.20%,Mn0.30~0.60%,Cr2.50~3.50%,Mo2.30~3.20%,V0.45~0.65%,P<0.015%,S<0.002%,Fe余量。2.根据权利要求1所述的热作模具钢,其特征在于,所述热作模具钢包含以下合金元素:C0.38%,Si1.10%,Mn0.50%,Cr2.50%,Mo3.00%,V0.50%,P0.010%,S0.001%,Fe余量。3.一种热作模具钢的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:步骤1、电炉冶炼:按照Cr3系马氏体型热作模具钢的化学成分及重量百分比:C0.35~0.42%,Si0.80~1.20%,Mn0.30~0.60%,Cr2.50~3.50%,Mo2.30~3.20%,V0.45~0.65%,P<0.015%,S<0.002%,Fe余量,配料后放入电炉中进行熔炼,然后经过精炼、真空脱气,浇铸成电极棒,最后电渣重熔成电渣锭,备用;步骤2、高温扩散退火:对所述电渣锭进行高温扩散退火,以均匀组织、消除合金成分偏析和液析碳化物;步骤3、锻造:将经高温扩散退火的所述电渣锭进行多向锻造加工;步骤4、预备热处理:对锻造成形后的锻坯进行固溶处理,然后水冷;再采用两段式等温球化退火工艺对所述锻坯进行处理;步骤5、最终热处理:将预备热处理后的所述锻坯置于真空炉中进行奥氏体化,高压气淬冷却后出炉,随后进行回火热处理。4.一种热作模具钢的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:步骤1、电炉冶炼:按照Cr3系马氏体型热作模具钢的化学成分及重量百分比...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴晓春,
申请(专利权)人:上大鑫仑材料科技广东有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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