[发明专利]一种高性能硬质合金模具材料及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能硬质合金模具材料，其特征在于，包括以下按重量百分比计的化学成分：Sr：0.07-0.11％、Be：0.03-0.05％、In：0.01-0.03％、Sc：0.04-0.08％、Yb：0.02-0.05％、Nb：0.06-0.10％、N：0.002-0.005％，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种高性能硬质合金模具材料，其特征在于，包括以下按重量百分比计的化学成分：Sr：0.09％、Be：0.04％、In：0.02％、Sc：0.06％、Yb：0.04％、Nb：0.08％、N：0.003％，余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的一种高性能硬质合金模具材料，其特征在于，所述模具材料中不可避免的杂质含量≤0.01％。

4.一种根据权利要求1-3任一项所述的高性能硬质合金模具材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：先将工业废钢、金属原料加入到熔炼炉中；

先在温度为1485-1495℃条件下，冶炼1.2-1.6h；

再在温度为1535-1555℃条件下，冶炼2.5-3h；

之后在温度为1605-1625℃条件下，冶炼2-2.4h；

熔炼后加入精炼剂，再在LF炉中精炼处理，之后在真空度为60-70Pa的脱气炉中真空脱气35-40min；

步骤2：将步骤1制得的熔液在氩气保护下浇铸成钢棒，电搅频率为4.5Hz、电流控制在140A；

步骤3：将得到的钢棒在氩气保护气氛下进行电渣重熔，加入五元渣系在温度为875℃条件下保温11.5h，电渣重熔过程中电压设定为65V，电流控制在8000A；

步骤4：开锻温度1085℃，锻造时间3.5h；终锻温度915℃，锻造时间2.5h；

步骤5：将钢件进行退火处理，先在温度为875℃条件下保温75min，再以5℃/min的速率降温至665℃保温2.5h，之后以10℃/min的速率降温至545℃保温1.5h；

步骤6：采用的激光热淬，工作功率为1200W，激光束扫描速度3.5mm/s，离焦距为48mm；

步骤7：将钢件在温度为温度为195℃条件下真空回火3.2h，空冷。

5.根据权利要求4所述的一种高性能硬质合金模具材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述熔炼是先在温度为1486℃条件下，冶炼1.4h；再在温度为1545℃条件下，冶炼2.8h；之后在温度为1615℃条件下，冶炼2.2h。

6.根据权利要求4所述的一种高性能硬质合金模具材料的制备方法，其特征在于，在步骤1中，所述精炼是先在温度为1430-1450℃精炼28-32min；再在温度为1470-1480℃精炼34-38min；之后在温度为1520-1530℃精炼40-45min。

7.根据权利要求4所述的一种高性能硬质合金模具材料的制备方法，其特征在于，在步骤2中，所述浇铸的温度为1495℃，拉坯速度为1.15m/min。

8.根据权利要求4所述的一种高性能硬质合金模具材料的制备方法，其特征在于，在步骤3中，所述五元渣系为Al₂O₃、CaF₂、Fe₃O₄、CaO、SiO₂按质量比为3:5:1:2:1混制得到的。