[发明专利]一种热作模具钢及其制备方法

权利要求书

1.一种热作模具钢，其特征在于，按质量百分比计，包括：

C：0.45％～0.55％；

Si：0.10％～0.35％；

Mn：0.15％～0.35％；

P：≤0.010％；

S：≤0.003％；

Cr：4.30％～5.10％；

Mo：2.80％～3.20％；

V：0.50％～0.80％；

Ni：≤0.20％；

Cu：≤0.10％；

小于等于0.04％的杂质元素以及余量的Fe；

所述热作模具钢为用于热锻或温锻的热作模具钢；

所述热作模具钢中还包括非金属夹杂物；

所述热作模具钢中的非金属夹杂物，A类粗系要求小于等于0.5；

所述热作模具钢中的非金属夹杂物，A类细系要求小于等于0.5；

所述热作模具钢中的非金属夹杂物，B类粗系要求小于等于1.0；

所述热作模具钢中的非金属夹杂物，B类细系要求小于等于1.5；

所述热作模具钢中的非金属夹杂物，C类粗系要求小于等于0.5；

所述热作模具钢中的非金属夹杂物，C类细系要求小于等于0.5；

所述热作模具钢中的非金属夹杂物，D类粗系要求小于等于1.0；

所述热作模具钢中的非金属夹杂物，D类细系要求小于等于1.5。

2.根据权利要求1所述的热作模具钢，其特征在于，所述热作模具钢，按质量百分比计，所述

C：0.47％～0.51％；

Si：0.20％～0.30％；

Mn：0.20％～0.30％；

P：≤0.008％；

S：≤0.002％；

Cr：4.5％～5.0％；

Mo：3.0％～3.15％；

V：0.65％～0.75％。

3.根据权利要求1所述的热作模具钢，其特征在于，所述杂质元素包括As、Sn、Pb、Sb和Bi中的一种或多种。

4.根据权利要求3所述的热作模具钢，其特征在于，所述As的质量含量小于等于0.01％；

所述Sn的质量含量小于等于0.01％；

所述Pb的质量含量小于等于0.01％；

所述Sb的质量含量小于等于0.01％；

所述Bi的质量含量小于等于0.01％。

5.一种如权利要求1～4任意一项所述的热作模具钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将原料进行真空冶炼和保护气氛下电渣重熔后，得到钢锭；

2)将上述步骤得到的钢锭经过快锻和精锻后，得到热作模具钢。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述真空冶炼的精炼温度为1550～1560℃；

所述真空冶炼的时间为8～10小时；

所述保护气氛包括氮气和/或氩气；

所述电渣重熔的最佳熔速为9～11kg/min；

所述电渣重熔的渣温为1600～1900℃；

所述电渣重熔的时间为13～15小时。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述快锻的锻造比大于等于8；

所述快锻的压力小于等于35MN；

所述精锻的锻造比为35％～60％；

所述精锻的压力小于等于35MN。

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)具体为：

21)将上述步骤得到的钢锭经过快锻后，得到中间坯料；

所述快锻包括墩粗拔长锻造和FM法锻造；

所述墩粗拔长锻造的过程中包括均质化处理步骤；

22)将上述步骤得到的中间坯料经过精锻后，得到热作模具钢。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述墩粗拔长锻造的次数为2～5次；

所述墩粗拔长锻造的墩粗比为0.3～0.7；

所述墩粗拔长锻造的拔长的高径比为2.2～2.5；

所述均质化处理的温度为1230～1275℃；

所述均质化处理的时间为22～26小时；

所述FM法锻造的砧宽比为0.4～0.8；

所述FM法锻造的锻造比大于等于8。