[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，按重量百分比计，热作模具钢的合金成分及含量如下：C为0.40～0.60％；Si为0.20～0.70％；Mn为0.20～0.80％；Cr为4.00～6.00％；Mo为1.70～2.50％；V为0.30～0.60；W为≤0.30；Ni为0.10～2.00；Al≤0.05％；P≤0.020％；S≤0.005％，RE≤0.02％，余量为Fe，合计100％。

2.根据权利要求1所述的热作模具钢，其特征在于，优选的，C为0.45～0.55％。

3.根据权利要求1所述的热作模具钢，其特征在于，优选的，V+W为≤0.60％。

4.一种权利要求1至3之一所述的热作模具钢的制备方法，其特征在于，根据钢的化学成分准备原料，进行熔炼、精炼，通过均匀化处理及超细化处理制备成锻材，热作模具钢锻造后，经性能热处理形成热作模具钢；其中，均匀化处理采用的是预变形+三段形式高温均匀加热工艺，三段温度分别为：1200℃～1220℃、1220℃～1240℃和1250℃～1300℃，总保温时间≥1h/25mm，每段保温时间相同；超细化处理的工艺过程和工艺参数是锻件在加热到950～1200℃期间进行快冷，在快冷过程中，锻件在200℃以上温度区间冷速控制在≥0.7℃/S，低于200℃时出炉空冷至室温。

5.根据权利要求4所述的热作模具钢的制备方法，其特征在于，在熔炼、精炼时，考虑高纯净钢及提高材料等向性的需要，在充分脱氧、脱硫处理后进行稀土处理，并且稀土采用氧含量小于100ppm的高纯稀土；经稀土处理后模具钢材料氧含量控制在12ppm以下，球类夹杂物数量比例占夹杂物总量≥85％以上。

6.根据权利要求4所述的热作模具钢的制备方法，其特征在于，热作模具钢经锻造后，进行等温球化退火处理，两相区内保温时间按1h/25mm厚选定，两相区的温度是指AC1～AC3之间；然后炉冷至700℃～760℃继续进行保温处理，保温时间按1h/25mm厚选定，之后炉冷至室温。

7.根据权利要求6所述的热作模具钢的制备方法，其特征在于，热作模具钢经等温球化退火处理后进行调质处理，采用AC3+130～170℃进行淬火温度设置，然后控制冷速形成马氏体+残余奥氏体组织，最后进行回火处理。

8.根据权利要求7所述的热作模具钢的制备方法，其特征在于，采用两次以上回火处理，最高回火温度与模具使用硬度相关，回火的温度范围为530～650℃，保温时间按1h/25mm厚选定，每次回火后空冷至室温。