一种高韧性压铸用热作模具钢及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种高韧性压铸用热作模具钢，包括按重量百分比计的如下化学成分：

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性压铸用热作模具钢及其制造方法


[0001]本专利技术涉及冶金行业模具钢产品合金钢，更具体地说，涉及一种高韧性压铸用热作模具钢及其制造方法
。

技术介绍

[0002]随着我国制造业的转型升级，模具制造业逐渐向大型化
、
精密化的方向发展，而以汽车
、
家电
、3C
通讯等行业的稳定增长需求，又对我国高端模具钢提出更高的品质要求，其中服役工况复杂
、
材料性能要求高
、
模具使用寿命长的压铸用热作模具钢产品，存在高品质
、
稳定可靠的可选适用材料少等问题
。
[0003]压铸用热作模具钢主要用于制造加热到再结晶温度以上的金属或液态金属成型的模具材料
(
如锌
、
镁
、
铝
、
铜等
)
，其特点是工作时与热态金属相接触，模腔温度高，受力复杂，如铝合金压铸模服役时，铝合金溶液的温度通常在
650
～
700℃
，以
40
～
180mm/s
的速度压入型腔，压力为
20
～
120MPa
，保压时间5～
20s
，每次压射间隔时间为
20
～
75s
，即其服役时常处于高温
、
高压条件下，反复受热与冷却，相应的压铸模主要失效集中表现为热龟裂
、r/>熔蚀
、
开裂，从而严重影响到模具的使用寿命
。
[0004]压铸模常见失效形式中，热龟裂是由于热作模具表面受反复加热
、
冷却而产生的冷热疲劳现象所导致的缺陷；熔蚀是由于模具表面与熔融金属接触后造成的表面脱落现象；开裂影响因素较多，比如由热龟裂为的起点扩展裂纹，交变应力造成的疲劳扩展裂纹等
。
目前，随着压铸模具规格的需求越来越大和新型压铸机吨位的逐年增加，由于材料的显微偏析
、
材料淬透性不足及耐热性不佳等原因造成大型模具的开裂，对模具用户造成较大的经济损失
。
为此，在高温
、
受力复杂的工况条件下，如何提高材料的韧性，避免模具开裂，提高模具使用，开发高韧性压铸用热作模具的材料，越来越重要
。
[0005]在现有专利申请中，
CN103334061B
公开了一种热作模具钢，其化学成分为
C
：
0.30
～
0.45
％，
Mn
：
O.20
～
0.30
％，
Si
：
O.10
～
0.30
％，
Cr
：
2.00
～
3.50
％，
Ni
： 2.00
～
6.00
％，
W
：
2.50
～
4.00
％，
Mo
：
l.00
～
1.50
％，
V
：
0.35
～
0.65
％，
P<0.025
％， S<0.025
％，余量为
Fe
和不可避免的杂质
。
[0006]CN104046915B
公开了一种压铸热作模具钢，其化学成分为：
C
：
0.45
～
0.47
％，
Si
：
0.30
～
1.00
％，
Mn
：
0.30
～
1.00
％，
Cr
：
4.80
～
5.50
％，
Mo
：
2.00
～
3.00
％，
V
： 0.40
～
0.80
％，
P<0.02
％，
S<0.01
％，
Ni
：
1.00
～
2.00
％，
Nb
：
≥0.15
％，余量为
Fe 和不可避免的杂质
[0007]CN107557667A
公开了一种大型压铸模用热作模具钢
,
其化学成分为
:C
：
0.20
～ 0.30
％，
Si≤0.40
％，
Mn
：
0.30
～
0.60
％，
Cr
：
4.10
～
4.50
％，
Mo
：
2.00
～
2.30
％，
W
： O.10
～
0.20
％，
V
：
0.40
～
0.80
％，
P<0.01
％，
S<0.005
％，
Nb
：
0.02
～
0.04
％
,
余量为
Fe 和不可避免的杂质
[0008]CN107653416A
公开了一种热作模具钢
,
其化学成分为：
C
：
0.35
～
0.40
％
,Si≤ 0.25
％
,Mn
：
0.30
～
0.50
％
,Cr
：
5.00
～
5.30
％
,Mo
：
2.20
～
2.40
％
,V
：
0.50
～
0.65
％， P≤0.010
％，
S≤0.001
％，
Ni≤0.20
％，
Cu≤0.10
％，
Nb
：
0.005
～
0.020
％，余量为
Fe 和不可避
免的杂质
。
[0009]CN111057933A
公开了一种压铸模用热作模具钢，其化学成为
C
：
0.33
～ 0.46
％
,Si
：
1.5
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高韧性压铸用热作模具钢，其特征在于，包括按重量百分比计的如下化学成分：
C
：
0.33
～
0.40
％
、Si
：
0.10
～
0.40
％
、Mn
：
0.20
～
0.60
％
、Cr
：
4.50
～
5.50
％
、V
：
0.30
～
0.60
％
、Mo
：
1.70
～
2.80
％
、Co
：
0.10
～
1.00
％
、Ni
：
0.10
～
1.00
％
、Cu
：
≤0.25
％
、P
：
≤0.015、S
：
≤0.05
，余量为
Fe
和不可避免的杂质
。2.
一种如权利要求1所述的高韧性压铸用热作模具钢的制造方法，其特征在于：按照化学成分的配比，采用电炉加炉外精炼冶炼浇铸成电极棒，再电渣成电渣锭，所述电渣锭再经高温均匀化
、
快锻锻制成材
、
固溶处理
、
球化退火
、
淬火及回火热处理制备而成
。3.
根据权利要求2所述的高韧性压铸用热作模具钢的制造方法，其特征在于：所述电炉的化渣电压为
45V
～
65V/
电流为
6000A
～
18000A
，熔炼电压为
43V
～
52V/
电流为
14000A
～
17000A
，补缩电压为
9000V
～
16000V/
电流为
36A
～
44A。4.
根据权利要求2所述的高韧性压铸用热作模具钢的制造方法，其特征在于：所述电渣重熔的填充比为

【专利技术属性】
技术研发人员：赵亮，张洪奎，张杉，周蕾，
申请(专利权)人：宝武特种冶金有限公司，
类型：发明
国别省市：