一种冷作模具钢材料的制备方法

文档序号:3290237阅读:180来源:国知局
一种冷作模具钢材料的制备方法
【专利摘要】一种冷镦模具钢材料的制备方法,包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热处理,其化学元素重量的百分比为:碳0.2-0.4、硅1.1-1.3、锰2.1-2.3、钼0.8-0.9、镍0.1-0.15、钛-.6-0.7、铬1.1-1.2、铝0.3-0.4、Hf1-2、Nb0.06-0.08、Hf0.08-0.12、Bi2.5-2.8、Sb0.03-0.05、S、P均小于0.03、余量为铁;本发明钼、镍、铬合金元素具有稳定珠光体的作用,而铝作为提高合金耐热性能并强烈促进所有阶段石墨化的合金元素引入到合金中,在调整合金成分以保留合金中钼、镍、铬有益作用,本发明的模具钢不易开裂,同时具有降低冲击韧性的作用。
【专利说明】一种冷作模具钢材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种模具材料,具体是一种冷作模具钢。用于各种精密复杂模具的冷作制造。
【背景技术】
[0002]模具用于金属或非金属材料的冲裁、拉伸、弯曲、挤压、镦打等工序。模具钢要求有足够的强度、韧度、硬度、抗磨能力、抗疲劳能力、抗变形、抗断裂能力。目前,模具材料市场上应用最为广泛的模具钢材料是高碳高铬模具钢,其强度、硬度一般容易满足,但韧性较低,不能满足机械加工需要。

【发明内容】

[0003]本发明的目的是提供一种冷作模具钢及其制备方法,具有较好的强度和韧性配合,用于冷作成型的精密复杂模具的制造。
[0004]本发明是通过以下技术方案实现的。
[0005]一种冷作模具钢材料的制备方法,包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热处理,其特征在于:其化学元素重量的百分比为:碳0.8-0.9、硅1.1-1.3、锰2.1-2.3、钥 0.8-0.9、镍 0.1-0.15、钛-? 6-0.7、铬 1.1-1.2、铝 0.3-0.4、Hfl_2、Nb0.06-0.08、Bi2.5-2.8、Sb0.03-0.05、S、P 均小于 0.03、余量为铁。
[0006]所述的热处理是指:铸件以210_230°C /小时速率升温至910_935°C,保温4_6小时;然后,再以35-55°C /小 时速率升温至1060-1085°C,保温1_2小时;再以170_190°C /小时速率降温至320-340°C,保温2-3小时;再以40_70°C /小时速率降温至160_180°C,保温2-3小时;再以90-100°C /小时速率升温至560-580°C,保温2_3小时;再放入(TC水中处理3-4小时,再放入液氮中处理2-3小时。
[0007]本发明钥、镍、铬合金元素具有稳定珠光体的作用,而铝作为提高合金耐热性能并强烈促进所有阶段石墨化的合金元素引入到合金中,在调整合金成分以保留合金中钥、镍、铬有益作用,本发明的模具钢不易开裂,同时具有降低冲击韧性的作用。
【具体实施方式】
[0008]一种冷作模具钢材料的制备方法,包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热处理,其化学元素重量的百分比为:碳0.8-0.9、硅1.1-1.3、锰2.1-2.3、钥0.8-0.9、镍 0.1-0.15、钛-? 6-0.7、铬 1.1-1.2、铝 0.3-0.4、Hfl_2、Nb0.06-0.08、Bi2.5-2.8、Sb0.03-0.05、S、P均小于0.03、余量为铁;
热处理是指:铸件以210-230°C /小时速率升温至910-935°C,保温4-6小时;然后,再以35-55°C /小时速率升温至1060-1085°C,保温1_2小时;再以170_190°C /小时速率降温至320-340°C,保温2-3小时;再以40_70°C /小时速率降温至160-180°C,保温2_3小时;再以90-100 V /小时速率升温至560-580 V,保温2_3小时;再放入(TC水中处理3-4小时,再放入液氮中处理2-3小时。
[0009]所述的精炼时采用下列精炼剂,由下列重量份(公斤)的原料制成:
膨胀珍珠岩1.2、谷壳灰1.3、蛭石粉6、氟化铝钠2.3、高岭土 2.5、明矾2。将上述物料加去离子水研磨2-3小时制浆过300-500目筛,喷雾干燥,在230-250°C下焙烧2_3小时即得。
[0010]本发明脱氧、脱硫、脱磷率在60-75%之间,去除钢液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化钢液提高了钢的内部质量,铸件中的气孔度降低1-2度,得到有效的控制。
[0011]上述方法制得的模具钢,其抗拉强度超过2850MPa,冲击韧性超过98J/cm2,断裂韧性大于75MPa.ml/2 ;热`处理硬度值(HRC) 67.5,具有优异的耐磨性。
【权利要求】
1.一种冷作模具钢材料的制备方法,包括熔化、氧化、检测合金成分并调整、精炼、浇铸、热处理,其特征在于:其化学元素重量的百分比为:碳0.8-0.9、硅1.1-1.3、锰2.1-2.3、钥 0.8-0.9、镍 0.1-0.15、钛 0.6-0.7、铬 1.1-1.2、铝 0.3-0.4、Hfl_2、Nb0.06-0.08、Bi2.5-2.8、Sb0.03-0.05、S、P 均小于 0.03、余量为铁。
2.根据权利要求1所述的冷作模具钢材料的制备方法,共特征在于所述的热处理是指:铸件以210-230°C /小时速率升温至910-935°C,保温4-6小时;然后,再以35_55°C /小时速率升温至1060-1085°C,保温1-2小时;再以170-190°C /小时速率降温至320_340°C,保温2-3小时;再以40-70°C /小时速率降温至160-180°C,保温2-3小时;再以90_100°C /小时速率升温至560-580 V,保温2-3小时;再放入0 °C水中处理3_4小时,再放入液氮中处理2-3小时。`
【文档编号】C22C38/60GK103484793SQ201310289985
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】鲍小曼 申请人:滁州市鑫隆机电有限公司
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