调质型5Cr2NiMoVSi热作模具钢的制作方法

文档序号:18833839发布日期:2019-10-09 04:24阅读:506来源:国知局

本发明涉及热作模具钢技术领域,特别是一种调质型5cr2nimovsi热作模具钢。



背景技术:

热作模具钢在工作过程中,经常需要与高温金属接触,工作部位甚至会升温至几百乃至上千度,并且在工作过程中,模具钢除了要承受巨大的机械应力和强摩擦力外,还要承受高温金属和冷却介质交替作用而产生的热应力,从而导致模具型腔产生塑性变形、磨损、热疲劳开裂等缺陷,因此要求模具钢在高温下还要具备足够的强度、硬度、韧性和耐磨性,5cr2nimovsi是目前应用比较广泛的一种热作模具钢,但是在使用过程中发现,其性能仍然不能很好的满足各种工况需求,因此,研究其加工工艺,并通过工艺微调及工艺参数控制,来提高5cr2nimovsi热作模具钢的性能,是目前各钢研所的研究热点。



技术实现要素:

本发明的目的就是针对目前5cr2nimovsi热作模具钢的性能仍然不能很好的满足各种工况需求,其性能有待进一步提升的问题,提供一种调质型5cr2nimovsi热作模具钢。

本发明的一种调质型5cr2nimovsi热作模具钢,含有下述重量百分比的成分:c:0.46-0.53%,mn:0.40-0.60%,si:0.60-0.90%,cr:1.54-2.00%,ni:0.80-1.20%,mo:0.80-1.20%,v:0.30-0.50%,s≤0.015%,p≤0.020%,余量为fe,所述塑料模具钢具有hrc35-48的硬度;所述的热作模具钢钢坯热加工锻造时的加热温度为1180-1200℃,始锻温度为1140-1160℃,终锻温度为850-900℃,砂冷;淬火温度为950-1010℃,淬火后油冷至150-200℃后立即进行二次回火工艺,第一次回火温度为600-680℃,空冷至室温后立即进行第二次回火,第二次回火温度为590-670℃,空冷至室温,制得硬度hrc35-48的热作模具钢,钢坯锻圆规格为φ60-400mm,扁材规格厚度为20-400mm,宽度为60-800mm。

优选地,所述塑料模具钢含有下述重量百分比的成分:c:0.50%,mn:0.50%,si:0.75%,cr:1.75%,ni:1.0%,mo:1.0%,v:0.40%,s:0.01%,p:0.01%,余量为fe。

所述热作模具钢在熔炼过程中是采用二次熔炼均质脱硫工艺。

本发明产品相对现有产品,在加工工艺上做了如下改进:

1.调整了其热加工锻造时的加热温度,始锻温度及终锻温度,确保钢坯基体完美;

2.调整了淬火工艺及淬火工艺之后的油冷工艺,使钢坯在淬火时尺寸稳定,变形小,并通过淬火工艺配合油冷工艺,使钢坯基体硬度达到hrc54-61;

3.改进了钢坯回火工艺,一次回火改为两次回火,并且确定了第二次回火工艺的温度参数,通过二次回火工艺,提高了热作模具钢的热稳定性、耐热疲劳和冲击韧性;

4.通过本发明工艺参数的微调,所制得的热作模具钢中贝氏体主要以下贝氏体存在,很好地改善了钢材的韧性,并提高了钢材的整体加工性能;

5.通过均质化脱硫二次熔炼作业,降低了钢材中s、p的含量,有利于钢材整体性能的提升。

本发明的调质型5cr2nimovsi热作模具钢,硬度达到hrc35-48,经过电渣重熔后钢质纯净,组织致密均匀;通过加工工艺参数调整,大大提高了钢材的热稳定性、耐热疲劳性和抗冲击韧性,特别适合大截面热锻模使用,能够延长模具的使用寿命。

具体实施方式

实施例1

本实施例的调质型5cr2nimovsi热作模具钢,含有下述重量百分比的成分:c:0.50%,mn:0.50%,si:0.75%,cr:1.75%,ni:1.0%,mo:1.0%,v:0.40%,s:0.01%,p:0.01%,余量为fe;所述塑料模具钢具有hrc42的硬度;所述的热作模具钢钢坯热加工锻造时的加热温度为1190℃,始锻温度为1150℃,终锻温度为870℃,砂冷;淬火温度为980℃,淬火后油冷至180℃后立即进行二次回火工艺,第一次回火温度为650℃,空冷至室温后立即进行第二次回火,第二次回火温度为630℃,空冷至室温,制得硬度hrc42的热作模具钢,钢坯扁材规格厚度为300mm,宽度为750mm。所述热作模具钢在熔炼过程中是采用二次熔炼均质脱硫工艺。

实施例2

本实施例的调质型5cr2nimovsi热作模具钢,含有下述重量百分比的成分:c:0.46%,mn:0.60%,si:0.60%,cr:2.00%,ni:0.80%,mo:1.20%,v:0.30%,s:0.012%,p:0.015%,余量为fe;所述塑料模具钢具有hrc35的硬度;所述的热作模具钢钢坯热加工锻造时的加热温度为1180℃,始锻温度为1160℃,终锻温度为850℃,砂冷;淬火温度为1010℃,淬火后油冷至200℃后立即进行二次回火工艺,第一次回火温度为600℃,空冷至室温后立即进行第二次回火,第二次回火温度为590℃,空冷至室温,制得硬度hrc35的热作模具钢,钢坯锻圆规格为φ400mm。所述热作模具钢在熔炼过程中是采用二次熔炼均质脱硫工艺。

实施例3

本实施例的调质型5cr2nimovsi热作模具钢,含有下述重量百分比的成分:c:0.53%,mn:0.40%,si:0.90%,cr:1.54%,ni:1.20%,mo:0.80%,v:0.50%,s:0.015%,p:0.020%,余量为fe;所述塑料模具钢具有hrc48的硬度;所述的热作模具钢钢坯热加工锻造时的加热温度为1200℃,始锻温度为1140℃,终锻温度为900℃,砂冷;淬火温度为950℃,淬火后油冷至150℃后立即进行二次回火工艺,第一次回火温度为680℃,空冷至室温后立即进行第二次回火,第二次回火温度为670℃,空冷至室温,制得硬度hrc48的热作模具钢,钢坯锻圆规格为φ300mm。所述热作模具钢在熔炼过程中是采用二次熔炼均质脱硫工艺。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种调质型5Cr2NiMoVSi热作模具钢,含有下述重量百分比的成分:C:0.46‑0.53%,Mn:0.40‑0.60%,Si:0.60‑0.90%,Cr:1.54‑2.00%,Ni:0.80‑1.20%,Mo:0.80‑1.20%,V:0.30‑0.50%,S≤0.015%,P≤0.020%,余量为Fe,所述热作模具钢具有HRC35‑48的硬度;本发明模具钢经过调质后,使钢中S、P含量均低于常规5Cr2NiMoVSi,同时采用合理的加工工艺及参数控制,制得的成品5Cr2NiMoVSi模具钢热稳定性、耐热疲劳性和冲击韧性均大幅度提高,特别适合大截面热锻模使用,能够延长模具的使用寿命。

技术研发人员:王晓鹏;程爱萍
受保护的技术使用者:大冶市志联冶金有限责任公司
技术研发日:2018.03.22
技术公布日:2019.10.01
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