【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热作钢,特别是涉及一种高性能热作钢及其制备方法,具有高红硬性、高回火稳定性、超高显微硬度的特点,适用于制作热作模具及高温零件。属于特殊钢及冶炼
技术介绍
目前,国内外的高要求热作模具一般选用H13钢,其中瑞典8407、日本大同公司的DH31-S、日本日立公司的DAC3、DAC40、DAC45模具钢是性能比较优秀的品种。但是,当所述瑞典8407、日本大同公司的DH31-S、日本日立公司的DAC3、DAC40、DAC45模具钢,用于制造大型压铸模、热镦模和大型工业铝型材挤压模时,仍然存在耐磨性低、热疲劳性能差和稳定性波动大等缺陷,因此其满足不了大工业生产的要求。另外,所述瑞典8407、日本大同公司的DH31-S、日本日立公司的DAC3、DAC40、DAC45模具钢,也不能满足航空和国防工业中高温工作条件下机械零件的耐高温、耐回火稳定性的要求。为此,需要制作一种高性能热作钢,以解决现有热作钢存在的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的之一,是为了解决现有热作钢耐磨性低、热疲劳性能差和稳定性波动大的问题,提供一种高性能热作钢。该高性能热作钢具有高红硬性、高回火稳定性和超高显微硬度的特点。本专利技术的目的之二,是为了提供一种高性能热作钢的制备方法。本专利技术的目的之一可以通过采取以下技术方案达到:一种高性能热作钢,其特征在于:主要包括如下物质组分Fe、C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、V和Al,所述物质组分所占的质量百分含量为:C 0.18-0.45%、Si 0.90-1.30%、Mn 1.10-1.30%、P≤0.030%、S≤0 ...
【技术保护点】
一种高性能热作钢,其特征在于:主要包括如下物质组分Fe、C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、V和Al,所述物质组分所占的质量百分含量为:C 0.18‑0.45%、Si 0.90‑1.30%、Mn 1.10‑1.30%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cr 5.10‑5.40%、Ni≤0.50%、Mo 1.90‑3.20%、V 0.90‑1.20%、Al 1.0‑1.30%,余量为Fe。
【技术特征摘要】
1.一种高性能热作钢,其特征在于:主要包括如下物质组分Fe、C、Si、Mn、P、S、Cr、Ni、Mo、V和Al,所述物质组分所占的质量百分含量为:C 0.18-0.45%、Si 0.90-1.30%、Mn 1.10-1.30%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cr 5.10-5.40%、Ni≤0.50%、Mo 1.90-3.20%、V 0.90-1.20%、Al 1.0-1.30%,余量为Fe。2.根据权利要求1所述的一种高性能热作钢,其特征在于:所述物质组分所占的质量百分含量为:C 0.31-0.45%、Si 1.10-1.30%、Mn 1.10-1.30%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cr 5.10-5.40%、Ni≤0.50%、Mo 3.0-3.20%、V 0.90-1.20%、Al 1.0-1.30%,余量为Fe;构成通用型新型热作模具钢,即301钢。3.根据权利要求1所述的一种高性能热作钢,其特征在于:所述物质组分所占的质量百分含量为:C 018-0.25%、Si 0.90-1.20%、Mn 1.10-1.30%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cr 5.10-5.40%、Ni≤0.50%、Mo 1.90-2.20%、V 0.90-1.20%、Al 1.0-1.30%,余量为Fe;构成压铸模专用新型热作模具钢,即302钢。4.一种高性能热作钢的制备方法,其特征在于:1)按质量百分含量为:C 0.18-0.45%、Si 0.90-1.30%、Mn 1.10-1.30%、P≤0.030%、S≤0.030%、Cr 5.10-5.40%、Ni≤0.50%、Mo 1.90-3.20%、V 0.90-1.20%、Al 1.0-1.30%,余量为Fe,准备原料;2)采用碱性电弧炉生产,在冶炼时采用氧化法或返回法冶炼;含高合金以及特殊要求的模具钢,采用氧化法冶炼,为保证氧化期沸腾的脱碳量,熔清碳控制在成品规格0.40%以上,废钢中的硫磷含量在熔清后含量在0.03%以下;铬、镍、钼、钒、铝合金元素按95%-100%配入,硅、锰按常规加入;采用返回法冶炼时,配碳量在熔清后控制在规格上限0.20%以上,加入上述合金炉料带入的磷含量,必须严格控制在0.025%以下,此外还要注意到有害元素砷、锡、铅、铜等的带入;3)出钢后及时补炉,装钢铁料前加入适量石灰或碎矿石,以利提前造渣和脱磷;装炉时以尽快使钢铁料熔化形成熔池为原则,将部分小料敷在底部,中间装入大块料和废钢,中块料放在上面和四周,上层放入剩余小块料;铁合金和石灰等炉料要干燥和烤焙。5.根据权利要求4所述的一种高性能热作钢的制备方法,其特征在于:高性能热作钢的制备过程包括:熔化期使用大功率供电,开始采用低电压小电流,逐渐调整功率使之尽快形成熔池;并注意调整熔渣,形成高的碱度和低的熔化温度以有利于脱磷,碱度控制在2.5-3.0,FeO含量为16%-20%;熔化末期采用流渣操作,特别是在返回法冶炼时,当炉料熔化70%-80%时,吹氧助熔,以便提高合金回收率;当炉渣变稠时,加入硅铁粉或硅钙粉调渣;氧化期炉料全部熔化后,氧化初期继续脱磷,此时炉渣是高碱度、高氧化性的氧化
\t渣,且是大渣量,即渣量保持炉料重的2%-3%,同时采用流渣和换渣操作,以保证良好的脱磷和脱硫作用;当温度达到规定温度后开始...
【专利技术属性】
技术研发人员:黎炳雄,董小虹,梁航,
申请(专利权)人:广东世创金属科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:广东;44
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