一种综合高性能的热作模具钢及其制备方法技术

本技术提出了一种所述高性能热作模具钢及其制备方法，成分为：C：0.25~0.35%；Si：0.6~0.8%；Mn：0.8~1.0%；Cr：3.75~4.5%，Mo：1.0~1.65%，Y：0.01~0.03%，Ir：0.02~0.05%，Sr：0.01~0.03%，V：0.2~0.6%，P£0.03%，S£0.03%，余量为Fe，以重量百分比计。制备过程如下：(1)熔炼；(2)精炼；(3)VD真空脱气；(4)浇铸；(5)电渣重熔；(6)锻造；(7)退火；(8)双细化，最终制得热作模具钢。该模具钢具有较好的热稳定性，可以在700℃条件下，保持较高硬度，硬度在HRC45以上；本发明专利技术的热作模具钢具有高的高温强度，本发明专利技术制得的热作模具钢具有较高的硬度，冲击韧性、抗回火（热疲劳）性能优良；具有配比优化、钢质纯净、组织均匀、高强度、强韧性、抗回火性能好等优点，因而提高热作模具钢的使用寿命。

A comprehensive and high performance hot working die steel and its preparation method

The die steel and its preparation method, a high performance of the hot components of this technology: C:0.25~0.35%; Si:0.6~0.8%; Mn:0.8~1.0%; Cr:3.75~4.5%, Mo:1.0~1.65%, Y:0.01~0.03%, Ir:0.02~0.05%, Sr:0.01~0.03%, V:0.2~0.6%, P by 0.03%, S by 0.03%, the remainder is Fe, by weight percentage. The preparation process is as follows: (1) smelting; (2) refining; (3) VD vacuum degassing; (4) casting; (5) electroslag remelting; (6) forging; (7) annealing; (8) double refining, and finally making hot work die steel. The die steel has good thermal stability, can under the condition of 700 DEG C, higher hardness, hardness is more than HRC45; the invention of the hot work die steel has high strength, die steel has high hardness the prepared heat, impact toughness, anti tempering (thermal fatigue) excellent performance; has the advantages of optimization, high purity and uniform microstructure, high strength, high toughness, anti tempering performance, thus improving the service life of hot working die steel.

【技术实现步骤摘要】
一种综合高性能的热作模具钢及其制备方法
本专利技术涉及钢铁熔炼领域，属于冶金技术。是开发一种新型的热作模具钢。
技术介绍
热作模具钢主要用来制作热锻模、热挤压模、热冲裁模等，主要在高温高载荷条件下工作，工作条件极其复杂，为了满足热作模具的使用要求，热作模具钢应具有较高的高温强度和韧性，较好的耐磨性能，较高的热稳定性，优良的耐热疲劳性，导热性等。由于钢的力学性能主要取决于成分及工艺，传统的热作模具钢有H13、H11等的Cr-Mo-V系或3Cr2W8V等的Cr-W-V系。这类模具钢具有良好的综合力学性能，得到了广泛的应用。但是这类热作模具钢不适用于较为复杂或条件苛刻的工况，如更高的服役温度(650℃以上)、高温下长时间服役或要求高生产效率和高寿命的服役场合。这些工况要求模具材料具有更高的抗回火软化能力、良好的热稳定性、高热导率和良好的热疲劳性能。所以需要开发新的合金钢来满足热作模具钢的使用要求。与国外相比，我国是热作模具钢的生产大国，而不是生产强国，我国模具钢的纯净度不高、红硬性较低等，所以亟待开发新的生产工艺，以提高我国热作模具钢的质量。根据当前现状，本专利提出了新的热作模具钢的合金成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高性能热作模具钢，其特征在于包括以下组分：C：0.25～0.35％；Si：0.6～0.8％；Mn：0.8～1.0％；Cr：3.75～4.5％，Mo：1.0～1.65％，Y：0.01～0.03％，Ir：0.02～0.05％，Sr：0.01～0.03％，V：0.2～0.6％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量为Fe，以重量百分比计。

【技术特征摘要】
1.一种高性能热作模具钢，其特征在于包括以下组分：C：0.25～0.35％；Si：0.6～0.8％；Mn：0.8～1.0％；Cr：3.75～4.5％，Mo：1.0～1.65％，Y：0.01～0.03％，Ir：0.02～0.05％，Sr：0.01～0.03％，V：0.2～0.6％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量为Fe，以重量百分比计。2.根据权利要求1所述的高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于采用以下步骤:(1)电弧炉熔炼：采用电弧炉熔化金属料及废钢并粗调成分，加入2～3％左右的CaO和和1％左右的FeO进行造渣，控制碱度在5～7之间，进行脱磷，控制出炉钢P≤30ppm；在出钢过程中加入中间合金添加剂，出钢温度1650～1700℃，出钢时C≤0.35％，留钢无渣出钢；(2)LF炉精炼：通过LF精炼炉调整合金成分并脱氧、脱硫，控制S≤30ppm；wp<0.003％，wH<2×10-6，wO<30×10-6的钢液，过程w(C)控制在0.25％～0.35％；总渣量控制在吨钢20～25kg；渣系控制：二元碱度2～2.5及合适的Al2O3含量，精炼采用CaO-Al2O3渣系，精炼渣化学成分为：w(CaO)/％含量50％；w(SiO2)/％含量15％；w(MgO)/％含量10％；w(Al2O3)/％含量20％；w(CaF2)/％含量5％；(3)VD真空脱气：VD要求真空度≤0.1KPa，目标值为0.06KPa，深真空时间不小于15min，吹氩流量200L/min,破空后搅拌15min，用VD装置处理钢水后，喂入硅钙包芯丝，喂Al进行深度脱氧；(4)浇铸：控制拉坯速度恒定，拉坯速度为1.1～1.3m/min，拉速波动小于±0.1m/min，二冷段采用弱冷，保证铸坯，减小结晶器内液面的波动，在氩气保护下进行浇铸，电搅参数：频率3.0～5.0Hz、电流120～150A；(5)电渣重熔：采用的渣系主要成分的重量配比为：50％CaF2，10％-CaO，20％Al2O3，8％MgO，8％SiO2，4％FeO六元渣系，在氩气保护气氛...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明光，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50