[发明专利]一种耐腐蚀的新型压铸模具钢及其制备方法

说明书

本发明属于冶金技术领域，涉及一种耐腐蚀的新型压铸模具钢，压铸模具钢的化学成分中各主要合金元素及质量百分比为：C 0.1～0.25％，Si 0.3～0.55％，Mn 0.2～0.55％，Ti 0.5～1％，Cr 6～7.8％，Ni 0.1～0.2％，Cu 0.3～0.5％，Co 0.3～0.5％，Mo 0.6～1％，V 0.1～0.15％，Al 0.2～0.5％，P 0.03％，S 0.03％，Yb 0.05～0.1％，Lu 0.05～0.1％，余量为Fe，制备过程如下：转炉及LF炉精炼、RH真空处理、连铸、电渣重熔、固溶及退火、等向锻造、退火和淬火及回火，最终制得压铸模具钢，该压铸模具钢机械性能达到：抗拉强度R_m≥1850Mpa，A_ku≥70J，断裂韧性K_IC≥45MN·m^‑3/2。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种耐腐蚀的新型压铸模具钢及其制备方法，尤其涉及一种适用于铝合金压铸模的压铸模具钢及其制备方法。

背景技术

压铸模具主要在高温高载荷条件下工作，为了满足热作模具的使用，热作模具钢应具有要有较高的耐高温和耐腐蚀能力、较高的高温强度和韧性、较好的耐磨性能、较高的热稳定性以及优良的耐热疲劳性和导热性等。由于钢的力学性能主要取决于钢的成分及加工工艺，因此需要开发新的合金钢来满足热作模具钢的使用要求。

压铸时，熔融金属在高压作用下被压入金属模腔，凝固后形成各种形状的铸件。压铸模受到的压力在45～100Mpa左右，型腔的充型时间一般在0.1s或更短。模腔表面受到高温金属液的反复冲刷，模具工作面往往发生焊合或熔损而发生失效。常用的Al-Si-Cu合金的持压时间在30s左右，浇注温度一般控制在640～680℃，压铸模具在此温度下，硬度和强度会大大降低。

很多压铸模具钢(如H13等)由于对耐高温铝液的腐蚀能力不足，导致压铸模具过早失效，目前，我国压铸模失效中，有近90％是由于铝熔体腐蚀造成的，因此，亟待开发一种耐铝腐蚀更高的模具钢材料，以满足压铸工艺的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明为了解决现有的压铸模具钢对高温铝液的耐腐蚀能力差，导致压铸模具过早失效，减少压铸模具寿命的问题，提供一种耐腐蚀的新型压铸模具钢及其制备方法，该新型压铸模具钢具有配比优化、钢质纯净、组织均匀、红硬性高、高强度、强韧性、抗回火性能好等优点，是一种优良的热作模具钢，通过该热作模具钢制备的压铸模具使用寿命长。

为达到上述目的，本发明提供一种耐腐蚀的新型压铸模具钢，压铸模具钢的化学成分中各主要合金元素及质量百分比为：C 0.1～0.25％，Si 0.3～0.55％，Mn 0.2～0.55％，Ti 0.5～1％，Cr 6～7.8％，Ni 0.1～0.2％，Cu 0.3～0.5％，Co 0.3～0.5％，Mo0.6～1％，V 0.1～0.15％，Al 0.2～0.5％，P 0.03％，S 0.03％，Yb 0.05～0.1％，Lu 0.05～0.1％，余量为Fe。

优选的，压铸模具钢的化学成分中各主要合金元素及质量百分比为：C 0.25％，Si0.55％，Mn 0.55％，Ti 1％，Cr 7.8％，Ni 0.2％，Cu 0.5％，Co 0.5％，Mo 1％，V 0.15％，Al 0.5％，P 0.03％，S 0.03％，Yb 0.1％，Lu 0.1％，余量为Fe。

优选的，压铸模具钢的化学成分中各主要合金元素及质量百分比为：C 0.1％，Si0.3％，Mn 0.2％，Ti 0.5％，Cr 6％，Ni 0.1％，Cu 0.3％，Co 0.3％，Mo 0.6％，V 0.1％，Al0.2％，P 0.03％，S 0.03％，Yb 0.05％，Lu 0.05％，余量为Fe。