一种高合金热作模具钢及其加工工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种高合金热作模具钢及其加工工艺，主要合金元素按质量百分比包括：C：0.40％

【技术实现步骤摘要】
一种高合金热作模具钢及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及热作模具钢加工
，具体涉及一种高合金热作模具钢及其加工工艺。

技术介绍

[0002]热作模具钢是在较高温度下(一般高于500℃)使用的模具用钢，其中起到高温热强性和热稳定性的合金元素通常是Cr、Mo、V等合金元素。高合金钢是指在钢铁中有合金元素在10％以上的合金钢，通常加入的合金元素有Cr、Mn、Si、Ni、W、Mo、V等。其中Cr、Mn、Si、Ni合金元素的作用是强化铁素体和提高淬透性；W、Mo合金元素是为了防止回火脆性；Cr、Si能提高钢的抗氧化性；Cr、W、Si合金元素能提高相变温度，使模具在交替受热与冷却过程中不致发生相变而发生较大的容积变化，从而提高其抗热疲劳的能力。另外，W、Mo、V等在回火时以碳化物形式析出而产生二次硬化，使热作模具钢在较高温度下仍保持相当高的硬度，这是热作模具钢正常工作的重要条件之一。
[0003]在通过高合金成分制作热作模具钢时，需要进行金属熔炼、锻造和回火等热处理工艺，在金属锻造时，会有金属的损耗，即在锻造或模锻时，钢料每加热一次，便有1.5％
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3％的金属被氧化烧损。氧化烧损的材料粘连在钢胚的外表面或者脱落在锻造台上，氧化皮使锻件表面粗糙。锻打时如果不及时去除氧化皮，氧化皮锻打压入锻件内，严重的会成为废品，且氧化皮硬度较高，锻打时如果不及时去除氧化皮，容易增加锻件变形以及能量的消耗，而且会使模具使用寿命降低。
[0004]因此，专利技术一种高合金热作模具钢及其加工工艺来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种高合金热作模具钢及其加工工艺，以解决现有技术中存在的锻打时如果不及时去除氧化皮，氧化皮锻打压入锻件内，严重的会成为废品，且氧化皮硬度较高，锻打时如果不及时去除氧化皮，容易增加锻件变形以及能量的消耗，而且会使模具使用寿命降低的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高合金热作模具钢，该高合金热作模具钢的主要合金元素按质量百分比包括：
[0007]C：0.40％
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0.50％、Si：1.00％
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1.10％、Mn：1.20％
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1.30％、Cr：2.00％
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2.50％、Ni：2.50％
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2.80％、W：1.80％
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2.20％、Mo：1.06％
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1.08％、Ti：0.03％
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0.04％、Al：0.85％
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0.90％、V：0.25％
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0.50％、B：0.20％
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0.42％和Nb：0.06％
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0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质，且杂质中包括有P和S；
[0008]所述高合金热作模具钢的化学成分满足如下条件：
[0009]7.00％≤Mn+Cr+Ni+Si≤7.70％；
[0010]5.20％≤Cr+W+Si≤5.80％；
[0011]3.10≤W+Mo≤3.28％；
[0012]0.60％≤C+B≤0.90％；
[0013]0≤P+S≤0.02％。
[0014]优选的，该高合金热作模具钢的主要合金元素按质量百分比包括：
[0015]C：0.45％、Si：1.05％、Mn：1.25％、Cr：2.25％、Ni：2.60％、W：2.10％、Mo：1.07％、Ti：0.035％、Al：0.88％、V：0.40％、B：0.30％和Nb：0.08％，余量为Fe和不可避免的杂质，且杂质中包括占热作模具钢总质量比小于0.02％的P和S。
[0016]一种高合金热作模具钢的加工工艺，上述的高合金热作模具钢的制备工艺包括熔炼、锻造和热处理，所述锻造前对熔炼后的合金钢胚进行预处理，预处理工序包括镦粗、高压水除磷和再升温，锻造工艺使用了一种自动排渣锻造设备，该锻造设备包括锻造机架，所述锻造机架顶部设有液压锻造锤，所述锻造机架一端侧设有工业机械钳，工业机械钳用于夹持并移动合金钢胚，所述锻造机架顶部开设有弧形槽，所述弧形槽一侧开设有调节槽，所述弧形槽内呈周向滑动连接有锻造台，所述弧形槽两侧顶部均开设有下料通道，所述锻造机架顶部位于弧形槽两侧均设有移动轨道，所述移动轨道内侧底部固定连接有齿条板，所述移动轨道内部活动连接有移动车体，两个所述移动车体相对的一侧均设有刮刷组件，所述锻造台一端顶部的两侧均固定连接有安装环，两个所述安装环之间共同插接有匚形架，且匚形架与安装环之间通过自锁销杆固定连接，所述匚形架一侧中部固定连接有套环，所述套环外侧固定连接有摆饼，所述摆饼底端固定连接有连杆，所述连杆底端转动连接有限位滑块，所述调节槽内固定连接有第一电机，所述第一电机输出轴传动连接有转杆，所述转杆外侧固定连接有循环转筒，所述循环转筒表面开设有V形闭环槽，所述V形闭环槽首尾相连且呈中心对称分布在循环转筒外侧，所述限位滑块与V形闭环槽滑动连接，所述调节槽侧壁上固定连接有定位杆，所述定位杆插接于套环内部，且定位杆与套环转动连接；
[0017]所述移动车体内部固定连接有第二电机，所述第二电机输出轴传动连接有齿轮，所述齿轮与齿条板啮合连接，所述刮刷组件包括电动推杆，所述电动推杆底端与移动车体顶端固定，所述电动推杆的数量设置为多个，且多个电动推杆输出端之间共同固定连接有基板，所述基板一侧固定连接有第三电机，所述第三电机输出轴传动连接有丝杆，所述丝杆正下方设有与基板固定连接的滑杆，所述丝杆与滑杆之间设有安装板，且安装板与丝杆螺纹连接，安装板与滑杆滑动连接，所述安装板底部一侧贯穿有多个T形杆，多个所述T形杆一端共同连接有刷盘，所述刷盘表面设有钢丝刷，所述T形杆外侧套接有第一弹簧；
[0018]所述弧形槽底部开设有行程槽，所述锻造台底端固定连接有行程块，且行程块与行程槽滑动连接，所述行程块底端开设有多个锁孔，所述锻造机架底端开设有空腔，且空腔内设有气动机构，所述气动机构的输出端设有多个气缸，所述气缸输出端传动连接有锁杆，多个所述锁杆分别与多个锁孔相匹配，所述锁杆贯穿至弧形槽内部，且贯穿孔内设有柱形槽，所述锁杆外侧固定连接有挡板，所述挡板与柱形槽相匹配，且锁杆外侧位于挡板底端设有第二弹簧。
[0019]优选的，所述锻造台包括主转台和支撑板，所述支撑板扣合连接在主转台顶部，所述支撑板顶部两端均设有L形挡板，且L形挡板、支撑板和主转台通过螺栓固定连接。
[0020]优选的，所述主转台截面形状设置为半圆形，所述主转台内部下方设有蛇形管道，所述蛇形管道一端设有进水口，所述蛇形管道另一端设有排水口，且进水口和排水口分别贯穿主转台侧壁并与外部管道连通。
[0021]优选的，所述下料通道外侧设有与锻造机架固定的遮罩，所述遮罩内侧设有两个相互配合的破碎辊，且破碎辊通过驱动器传动。
[0022]优选的，所述锻造机架两侧底部均设有凹槽，所述凹槽内设有传送带，所述传送带位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高合金热作模具钢，其特征在于：该高合金热作模具钢的主要合金元素按质量百分比包括：C：0.40％
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0.50％、Si：1.00％
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1.10％、Mn：1.20％
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1.30％、Cr：2.00％
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2.50％、Ni：2.50％
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2.80％、W：1.80％
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2.20％、Mo：1.06％
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1.08％、Ti：0.03％
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0.04％、Al：0.85％
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0.90％、V：0.25％
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0.50％、B：0.20％
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0.42％和Nb：0.06％
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0.10％，余量为Fe和不可避免的杂质，且杂质中包括有P和S；所述高合金热作模具钢的化学成分满足如下条件：7.00％≤Mn+Cr+Ni+Si≤7.70％；5.20％≤Cr+W+Si≤5.80％；3.10≤W+Mo≤3.28％；0.60％≤C+B≤0.90％；0≤P+S≤0.02％。2.根据权利要求1所述的一种高合金热作模具钢，其特征在于：该高合金热作模具钢的主要合金元素按质量百分比包括：C：0.45％、Si：1.05％、Mn：1.25％、Cr：2.25％、Ni：2.60％、W：2.10％、Mo：1.07％、Ti：0.035％、Al：0.88％、V：0.40％、B：0.30％和Nb：0.08％，余量为Fe和不可避免的杂质，且杂质中包括占热作模具钢总质量比小于0.02％的P和S。3.一种高合金热作模具钢的加工工艺，如权利要求1
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2中任意一项所述的高合金热作模具钢，其制备工艺包括熔炼、锻造和热处理，其特征在于：所述锻造前对熔炼后的合金钢胚进行预处理，预处理工序包括镦粗、高压水除磷和再升温，锻造工艺使用了一种自动排渣锻造设备，该锻造设备包括锻造机架(1)，所述锻造机架(1)顶部设有液压锻造锤(2)，所述锻造机架(1)一端侧设有工业机械钳，工业机械钳用于夹持并移动合金钢胚，所述锻造机架(1)顶部开设有弧形槽(3)，所述弧形槽(3)一侧开设有调节槽(4)，所述弧形槽(3)内呈周向滑动连接有锻造台(5)，所述弧形槽(3)两侧顶部均开设有下料通道(43)，所述锻造机架(1)顶部位于弧形槽(3)两侧均设有移动轨道(6)，所述移动轨道(6)内侧底部固定连接有齿条板(7)，所述移动轨道(6)内部活动连接有移动车体(8)，两个所述移动车体(8)相对的一侧均设有刮刷组件(9)，所述锻造台(5)一端顶部的两侧均固定连接有安装环(10)，两个所述安装环(10)之间共同插接有匚形架(11)，且匚形架(11)与安装环(10)之间通过自锁销杆固定连接，所述匚形架(11)一侧中部固定连接有套环(12)，所述套环(12)外侧固定连接有摆饼(13)，所述摆饼(13)底端固定连接有连杆(14)，所述连杆(14)底端转动连接有限位滑块(15)，所述调节槽(4)内固定连接有第一电机(16)，所述第一电机(16)输出轴传动连接有转杆(17)，所述转杆(17)外侧固定连接有循环转筒(18)，所述循环转筒(18)表面开设有V形闭环槽(19)，所述V形闭环槽(19)首尾相连且呈中心对称分布在循环转筒(18)外侧，所述限位滑块(15)与V形闭环槽(19)滑动连接，所述调节槽(4)侧壁上固定连接有定位杆(20)，所述定位杆(20)插接于套环(12)内部，且定位杆(20)与套环(12)转动连接；所...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩德强，吴建华，
申请(专利权)人：上海双舜科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：