一种高韧性、高等向性ZW851热作模具钢制造技术

本发明专利技术涉及一种高韧性、高等向性ZW851热作模具钢，可兼容高韧性压铸模具及工业铝型材挤压模具，该模具钢具有高韧性、高等向性特点，相对于通用型H13及其改进型热作模具钢，可以提高模具寿命，降低模具成本，通过降低Si、V含量，控制合理Mo含量，同时控制残余气体及元素含量，在提高材料韧性的同时，控制成本增加量，使得带状组织达到SA1～SA2、SB1～SB2，球化组织达到AS1～AS4，在44～46HRC的硬度下，横、纵向V型缺口冲击功≥19J，等向性≥0.9。适用于长寿命铝合金、镁合金、锌合金等压铸模具及7系高强度、高硬度工业铝型材的挤压模具，也可用于高韧性要求的热锻模具及高硬度、高耐磨性要求的增强型塑料模具。的增强型塑料模具。的增强型塑料模具。

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性、高等向性ZW851热作模具钢


[0001]本专利技术属于钢合金领域，涉及一种能够适用于高韧性压铸模具及工业铝型材挤压模具，具体涉及一种高韧性、高等向性ZW851热作模具钢。

技术介绍

[0002]热作模具钢广泛应用于汽车、家电、电子、通信、交通、航空等领域，主要用于零部件、结构件、型材等成型，具体成型方式可细分为热锻、热挤压、压铸、热冲压、冷热剪切等。传统H13钢为通用型热作模具钢，虽然应用广泛，在压铸方面，存在韧性差、易开裂失效等问题，严重影响压铸模具寿命及压铸成本降低，无法满足高韧性压铸模具对使用寿命要求；在热挤压方面，可满足普通6系(Al
‑
Mg
‑
Si)铝合金型材挤压模具要求，但对于7系(Al
‑
Cu
‑
Mg
‑
Zn)铝合金而言，由于其高强度、高硬度特性，寿命极低，无法满足正常生产需求。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术提出一种高韧性、高等向性ZW851热作模具钢。其中ZW851为牌号名称。该模具钢本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性、高等向性ZW851热作模具钢，其特征在于，所述模具钢的化学成分按质量百分比含量计为：C 0.34
‑
0.40％，Si 0.10
‑
0.30％，Mn 0.25
‑
0.50％，Cr 4.80
‑
5.40％，Mo 1.70
‑
2.00％，V 0.40
‑
0.60％，P≤0.015％，S≤0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质；所述模具钢截面中心部位的微观结构中，带状组织级别为SA1～SA2和SB1～SB2，球化组织的级别为AS1～AS4，液析碳化物的粒径或等效粒径≤5μm；所述球化组织为均匀细小的球状珠光体组织，具体为在铁素体基体上均匀分布有球状二次碳化物，每1mm2的铁素体基体面积上，正偏析区分布有(3.20～3.40)
×
104个球状二次碳化物，负偏析区分布有(2.90～3.10)
×
104个球状二次碳化物，且球状二次碳化物的平均粒径为0.6～1.1μm，所述球状二次碳化物为M
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C6型碳化物或M6C型碳化物、或二者的复合型碳化物。2.根据权利要求1所述的高韧性、高等向性ZW851热作模具钢，其特征在于，所述模具钢的化学成分按质量百分比含量计为：C 0.35
‑
0.39％，Si 0.20
‑
0.30％，Mn 0.35
‑
0.45％，Cr 4.90
‑
5.20％，Mo 1.75
‑
1.85％，V 0.45
‑
0.55％，P≤0.010％，S≤0.001％，余量为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1或2所述的高韧性、高等向性ZW851热作模具钢，其特征在于，所述模具钢的不可避免的杂质中：O≤10ppm，N≤80ppm，H≤1.0ppm；Ni≤0.10％，Cu≤0.10％，Ti≤0.003％，Nb≤0.008％。4.根据权利要求1～3任一项所述的高韧性、高等向性ZW851热作模具钢，其特征在于，所述模具钢在44～46HRC的硬度下，横、纵向V型缺口冲击功≥19J，等向性≥0.9。5.根据权利要求1～4任一项所述的高韧性、高等向性ZW851热作模具钢，其特征在于，所述模具钢的微观结构为：经锻后预处理+超细化处理+周期球化退火后的微观结构；所述锻后预处理为：锻造后的毛坯先通过风冷至表面温度为450～550℃，然后再升温至820～860℃，并保温8～16h，保温结束后以≤40℃/h(优选20～30℃/h)的冷却速率随炉缓冷至500℃以下，然后再出炉空冷至室温，进行表面缺陷清理、两端锯切平头及端面倒棱处理，倒棱标准为4～6mm的圆角或倒角；所述超细化处理为：将锻后预处理的所述模具钢的坯料，加热至1010～1030℃的温度后，保温4～10h，然后采用水冷和空冷交替冷却的方式将模具钢快速冷却至模具钢的芯部温度为500～600...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹立军，姚宏康，刘道献，赵伟东，蒋大鹏，宋文建，王朋，肖书梦，王建华，崔瑞婷，张健，张长春，高海亮，
申请(专利权)人：唐山志威科技有限公司，
类型：发明
国别省市：