一种马氏体热作模具钢及制备方法技术

本发明专利技术公开一种马氏体热作模具钢及制备方法，属于材料设计及加工的技术领域。所述马氏体热作模具钢基于传统热作模具钢5CrNiMoV，根据热力学计算，调整碳化物形成元素Mo和V，并添加少量微量元素Nb和稀土元素Ce，并通过两阶段等温退火处理和调质处理使得制备的热作模具钢相对于传统热作模具钢5CrNiMoV的常温性能和高温性能更加优异，显著提高热作模具的服役寿命，降低工业生产的经济成本。本发明专利技术的热作模具钢的高温热稳定性：600℃热稳硬度HRC降值为3.0

【技术实现步骤摘要】
一种马氏体热作模具钢及制备方法


[0001]本专利技术属于材料设计及加工的
，涉及一种马氏体热作模具钢及制备方法。

技术介绍

[0002]热作模具钢是用于制造对高温状态下的材料进行压力加工的成形模具的原材料。热作模具钢的种类有很多种，5CrNiMoV和H13是应用最为广泛的两种热作模具钢，其中的5CrNiMoV钢是典型的低合金热作模具钢。由于5CrNiMoV钢较低的生产成本，优异的淬透性、良好的耐磨性能，广泛用于各种中大型锻锤锻模、压力机锻锤模等。
[0003]但是由于现有的5CrNiMoV钢合金含量过低，加热过程中奥氏体晶粒极易粗化，高温热稳定性和高温热疲劳性能较差，当服役温度超过600℃以后，模具表面硬度快速降低，表面极易产生疲劳源，并扩展形成疲劳裂纹，进而发生热稳或疲劳失效。
[0004]目前，国内外模具钢技术的发展主要是基于现有热作模具钢，通过调整合金成分，开发新型热作模具钢，并优化锻造、热处理工艺，从而提高热作模具钢的综合性能。
[0005]为了提升热作模具钢的综合性能，延长模具的服役寿命，常见的合金化思本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种马氏体热作模具钢，其特征在于，所述马氏体热作模具钢为5CrNiMoVNbCe，其化学成分按质量百分比计为：C:0.53
‑
0.56％，Si:0.22
‑
0.25％，Mn:0.68％
‑
0.72％，Cr:0.95
‑
1.00％，Cu:0.10
‑
0.14％，Ni:1.50
‑
1.58％，Mo:1.78
‑
1.83％，V:0.79
‑
0.85％，Nb:0.01
‑
0.04％，Ce:0.08
‑
0.12％，P≤0.012％，S≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的马氏体热作模具钢，其特征在于，所述马氏体热作模具钢的基体组织为马氏体，强化相主要为粗化速率系数较低的碳化物MC_ETA。3.根据权利要求1所述的马氏体热作模具钢，其特征在于，所述马氏体热作模具钢的常温性能：屈服强度σ
0.2
为1658
‑
1685MPa，抗拉强度σ
b
为1785
‑
1790MPa，伸长率为12.08
‑
12.50％，冲击韧性为22.9
‑
24.5J，表面硬度HRC为47.5
‑
49.2。4.根据权利要求1所述的马氏体热作模具钢，其特征在于，所述马氏体热作模具钢的高温热稳定性：600℃热稳硬度HRC降值为3.0
‑
3.2，650℃热稳硬度HRC降值为6.2
‑
7.8；高温热疲劳性：主裂纹长度65.10
‑
85.12μm，裂纹最大宽度2.86
‑
3.52μm。5.根据权利要求1
‑
4任一所述的马氏体热作模具钢的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡志强，李琪龙，师红旗，
申请(专利权)人：宿迁学院，
类型：发明
国别省市：