[发明专利]热作模具钢、其热处理方法及热作模具

权利要求书

1.一种热作模具钢材，其特征在于，其合金成分以重量百分比计包括Cu：3.01~8%，Ni：0.8~6%，且Ni:Cu≥0.4，C: 0~0.2%，Mo: 0~3%，W: 0~3%，Nb: 0~0.2%，Mn: 0~0.8%，Cr: 0~1%，Al：0~3%，且满足Ni：Al≥2，其余为Fe及杂质。

2.根据权利要求1所述的热作模具钢材，其特征在于，以重量百分比计，其合金成分进一步还包括：3%以下的Al，且满足Ni：Al在2~2.5。

3.根据权利要求1所述的热作模具钢材，其特征在于，以重量百分比计，其合金成分进一步还包括：

1）（Mo+W）≤6%；

2）（Mo+W）：2/3C在8~35；

3）Mo：1/2W≥0.5。

4.一种热处理方法，其特征在于，对根据权利要求1至3中任一项所述的热作模具钢材进行了该热处理方法，所述方法包括：

a）硬化热处理：在400~550℃保温0.1至96小时, 然后以任意方式冷却至室温。

5.根据权利要求4所述热处理方法，其中，硬化热处理在450~550℃保温2~24小时。

6.根据权利要求4所述热处理方法，其中，冷却至室温的方式为空冷。

7.根据权利要求4所述的热处理方法，在硬化热处理后，钢材性能为：硬度≥HRC42、热导率≥35W/mK、无缺口7×10mm试样室温冲击功≥250J。

8.根据权利要求4到7中任一项所述的热处理方法，在硬化热处理后，其微观组织包括：10000~20000个/μm³的Cu的析出物，其平均尺寸为10nm以下。

9.根据权利要求8所述的热处理方法，在硬化热处理后，其微观组织进一步还包括：10000~20000个/μm³的NiAl金属间化合物析出，其平均尺寸为10nm以下。

10.根据权利要求8所述的热处理方法，在硬化热处理后，其微观组织包括以面积计进一步包括：2%以下的Mo和W的合金碳化物，其一次碳化物平均尺寸为100nm以下，二次碳化物平均尺寸为10nm以下。

11.根据权利要求4所述的热处理方法，在热处理方法，其特征还在于，在a)硬化热处理工序之前，还进行：

b）固溶处理：在800~1200℃保温0.1至72小时，然后以任意方式冷却至室温。

12.根据权利要求11所述的热处理方法，所述固溶处理的保温在900~950℃持续0.1至72小时。

13.根据权利要求11所述的热处理方法，在固溶处理中保温之后，冷却至室温的方式为空冷。

14.根据权利要求11所述的热处理方法，在固溶处理后，钢材的硬度≤38HRC。

15.一种热作模具，其特征在于，根据权利要求1至3中任一项所述的热作模具钢材经过根据权利要求4至14中任一项所述的热处理方法热处理之后用做所述热作模具。

16.根据权利要求15所述的热作模具，其特征在于，其性能：硬度≥HRC42、热导率≥35W/mK、无缺口7×10mm试样室温冲击功≥250J。

17.根据权利要求15或16所述的热作模具，其特征在于，包含用于钢板热冲压成形模具、铝合金压铸、塑料热作模具、热锻模具、热挤压模具、压铸模具、热镦锻模具。