一种改良型压铸模专用钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了改良型压铸模专用钢，其包括如下各组分的质量百分比C：0.36％

【技术实现步骤摘要】
一种改良型压铸模专用钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及钢合金
，具体涉及一种改良型压铸模专用钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]铝、镁、锌，钛合金压铸件应用的范围也较广，如航空、航天、核电、石油石化、交通运输、工程机械、医疗等行业和领域；当前热作模具钢牌号繁多且层出不穷，但对于大型产品件，结构复杂型的模具制造，尤其新能源汽车轻量化、一体化等结构件、壳体等，用户在选材方面一直存在短板和局限性。
[0003]现有技术文献，专利号：201010224086.8，专利名称为：一种高韧性、高等向性ZW851热作模具钢，公开了高韧性、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。
[0004]鉴于市场行情，以用户之需，催生一种既能满足大型或结构复杂型的压铸模模具制造，整体韧性和安全性有了保障，同时又能抵抗早期龟裂纹和抗冲蚀的性能，保证其使用寿命。因此，需求一种改良型压铸模模具钢。

技术实现思路

[0005]为了克服上述缺陷，本专利技术的目的在于提供一种改良型压铸模模具钢以及制备方法，在原有热作模具钢4Cr5MoSiV类材料的基础上优化主要化学元素含量配方组合，再经一系列冶炼
‑
精炼
‑
电渣重熔
‑
锻造处理
‑
超细化处理
‑
球化退火工艺制备出该改良型压铸模模具钢。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种改良型压铸模专用钢，其包括如下各组分的质量百分比C：0.36％
‑
0.38％；Si：0.20％
‑
0.30％；Mn：0.40％
‑
0.50％；P：≦0.010％；S：≦0.001％；Cr：4.90％
‑
5.10％；Ni：0.40％
‑
0.50％；Mo：2.2％
‑
2.5％；V：0.50％
‑
0.60％；其余量均为Fe。
[0008]进一步优选的，改良型压铸模专用钢包括如下各组分的质量百分比C：0.36％；Si：0.20％；Mn：0.40％；P：≦0.012％；S：≦0.001％；Cr：4.90％；Ni：0.40％；Mo：2.20％；V：0.50％；其余量均为Fe。
[0009]进一步优选的，改良型压铸模专用钢包括如下各组分的质量百分比C：0.37％；Si：0.25％；Mn：0.45％；P：≦0.012％；S：≦0.003％；Cr：5.00％；Ni：0.45％；Mo：2.35％；V：0.55％；其余量均为Fe。
[0010]进一步优选的，改良型压铸模专用钢包括如下各组分的质量百分比C：0.38％；Si：0.30％；Mn：0.50％；P：≦0.010％；S：≦0.001％；Cr：5.10％；Ni：0.50％；Mo：2.50％；V：0.60％；其余量均为Fe。
[0011]一种改良型压铸模专用钢的制备方法，所述制备方法包括：S1冶炼、S2精炼、S3电渣重熔、S4锻造处理、S5锻造处理、S6超细化处理、S7球化退火的步骤，具体包括如下步骤：
[0012]S1、冶炼：按改良型压铸模模具钢所含组分的质量百分比将各种合金原材料放入电弧炉内加热逐渐熔化，控制到1650
‑
1720℃的温度下进行真空熔炼，保温5
‑
8小时，使整炉熔液的温度和成分达到均匀；
[0013]S2、精炼：将S1转为LF炉外精炼，VD真空脱气后浇注，自然冷却形成钢锭；
[0014]S3、电渣重熔：将S2形成的钢锭，采用ESR电渣重设备加热至1650
‑
1720℃的温度下重新熔化后经渣池过滤，自然冷却生成新的钢锭；
[0015]S4、锻造处理：将S3形成的ESR钢锭，加热到1260
‑
1280℃保温25
‑
30小时后，转锻压机进行三维面锻造，终端温度控制800
‑
850℃，冷却到200
‑
300℃转超细化；
[0016]S5、超细化处理：将S4锻胚转炉缓慢加热至650℃保温2.5Min/mm，继续升温至850℃时保温2.5Min/mm，再升温至1020
‑
1030℃时保温2.5Min/mm，入水中停留冷却按0.2Min/mm，表面温度冷至280
‑
300℃时出水；
[0017]S6、球化退火：将锻胚，缓慢加热至400℃保温2.5Min/mm，继续升温至840
‑
860℃时按2
‑
3Min/mm进行保温；随后按20
‑
25℃/H炉中开始冷却，冷至730
‑
750℃时按2
‑
3Min/mm保温，继续冷至520
‑
540℃时按2
‑
3Min/mm保温，再冷至300℃时按2
‑
3Min/mm保温后出炉冷至室温。
[0018]上述电渣重熔步骤具体包括以下步骤：
[0019](1)将钢锭转移于酸液槽内去除钢锭表面氧化杂质，酸液完全浸泡过钢锭，保持酸液浸泡30
‑
60min；
[0020](2)将钢锭放入到含有电镀液的电镀室中进行电镀处理，并对电镀室抽真空至5X10
‑3Pa，加入电镀液并完全浸泡过钢锭，保持电镀处理40
‑
80min；然后真空转移钢锭至抗氧化处理室中，加入抗氧化液并完全浸泡过钢锭，保持抗氧化处理30
‑
60min，自然风干钢锭表面水分；
[0021](3)将钢锭送至电渣重熔炼炉内进行熔炼，加热至1650
‑
1720℃的温度下重新熔化后经渣池过滤，钢锭加热熔化形成金属液，金属液流经到设有内磁场线圈的电阻加热炉中，内磁场线圈通过恒流电流的作用下在电阻加热炉内部产生内静磁场，同时电阻加热炉外部还设置外磁场线圈，外磁场线圈通过恒流电流的作用下在电阻加热炉外产生外静磁场，金属液在电阻加热炉保持60
‑
80min，两个静磁场形成复合磁场，使金属液在电阻加热炉促进流动，并随着磁场的变化周向对流传热并使得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改良型压铸模专用钢，其特征在于，其包括如下各组分的质量百分比C：0.36％
‑
0.38％；Si：0.20％
‑
0.30％；Mn：0.40％
‑
0.50％；P：≦0.010％；S：≦0.001％；Cr：4.90％
‑
5.10％；Ni：0.40％
‑
0.50％；Mo：2.2％
‑
2.5％；V：0.50％
‑
0.60％；其余量均为Fe。2.根据权利要求1所述的改良型压铸模专用钢，其特征在于，其包括如下各组分的质量百分比C：0.36％；Si：0.20％；Mn：0.40％；P：≦0.012％；S：≦0.001％；Cr：4.90％；Ni：0.40％；Mo：2.20％；V：0.50％；其余量均为Fe。3.根据权利要求1所述的改良型压铸模专用钢，其特征在于，其包括如下各组分的质量百分比C：0.37％；Si：0.25％；Mn：0.45％；P：≦0.012％；S：≦0.003％；Cr：5.00％；Ni：0.45％；Mo：2.35％；V：0.55％；其余量均为Fe。4.根据权利要求1所述的改良型压铸模专用钢，其特征在于，其包括如下各组分的质量百分比C：0.38％；Si：0.30％；Mn：0.50％；P：≦0.010％；S：≦0.001％；Cr：5.10％；Ni：0.50％；Mo：2.50％；V：0.60％；其余量均为Fe。5.一种实施权利要求1至4任意一项的所述改良型压铸模专用钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：S1冶炼、S2精炼、S3电渣重熔、S4锻造处理、S5锻造处理、S6超细化处理、S7球化退火的步骤。6.根据权利要求5所述改良型压铸模专用钢的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：S1、冶炼：按改良型压铸模模具钢所含组分的质量百分比将各种合金原材料放入电弧炉内加热逐渐熔化，控制到1650
‑
1720℃的温度下进行真空熔炼，保温5
‑
8小时，使整炉熔液的温度和成分达到均匀；S2、精炼：将S1转为LF炉外精炼，VD真空脱气后浇注，自然冷却形成钢锭；S3、电渣重熔：将S2形成的钢锭，采用ESR电渣重设备加热至1650
‑
1720℃的温度下重新熔化后经渣池过滤，自然冷却生成新的钢锭；S4、锻造处理：将S3形成的ESR钢锭，加热到1260
‑
1280℃保温25
‑
30小时后，转锻压机进行三维面锻造，终端温度控制800
‑
850℃，冷却到200
‑
300℃转超细化；S5、超细化处理：将S4锻胚转炉缓慢加热至650℃保温2.5Min/mm，继续升温至850℃时保温2.5Min/mm，继续升温至1020
‑
1030℃时保温2.5Min/mm，入水中停留冷却按0.2Min/mm，表面温度冷至280
‑
300℃时出水；S6、球化退火：将S5锻胚缓慢加热至400℃保温2.5Min/mm，继续升温至840
‑
860℃时按2
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠华，张玉华，张冰娇，
申请(专利权)人：广东华兴隆模具材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：