[发明专利]一种经济型细晶高强韧热作模具钢及其制备方法

权利要求书

1.一种经济型细晶高强韧热作模具钢，其特征在于，其成分配方由如下重量百分比的元素组成：C：0.25%～0.40%；Si：0.15%～1.2%；Mn：0.2%～0.9%；Cr：3%～6%；Mo：1.0%～3.5%；W：0.6%～2.2%，余量为铁，以及微量残余元素S、P、N、O、H，其中S、P、N、O、H为含量可接受的杂质；其制备方法包括以下步骤：

1） 熔炼：将配料放入电弧炉中熔炼，熔炼合金成分达到指标后，将钢水控温至1520-1540℃浇铸到模具中形成电极钢棒，脱模后清除电极棒表面氧化皮和凹坑缺陷；

2）电渣重熔：电极棒进行电渣重熔，使熔融的钢水经渣系过滤后，缓慢结晶凝固成圆形钢锭；

3）高温均质化：将圆形钢锭加热到1230-1265℃，保温时间为（0.2~0.4）×D小时，D为钢锭直径尺寸cm，使钢内成分扩散均匀，然后冷却至锻造温度1180±10℃；

4）镦粗：将1180℃±10℃钢锭在压机上沿钢锭高度方向进行镦粗至40%～50%高度，然后精整 ，回炉加热 2-4小时；再进行第二次镦粗 ，精整，回炉保温 2-4小时，再进行第三次镦粗，精整，始终保持终锻温度870℃以上；

5）拔长：对三次反复镦粗后的钢锭进行拔长和锻打至最终尺寸获得模块，保持终锻温度870℃以上 ，拔长后坑冷至350±10℃；

6）去应力退火：将模块加热至850±10℃退火10-16小时，消除应力，然后随炉冷却；

7）超细化处理：将模块加热至1060～1100℃保温（0.2～0.3）×d小时，d为锻件有效尺寸cm ，水淬至室温；然后升温至860±10℃等温（0.4～0.6）×d小时，d为锻件有效尺寸cm；随后炉冷至740±10℃，等温（0.9~1.2）×d小时，d为锻件有效尺寸cm，然后随炉冷至室温；

8）调质处理：将模块加热至1060±10℃保温1.5～2.5小时，真空气淬至室温，560±10℃回火9～11小时，空冷至室温后，在600±10℃回火9～11小时，出炉空冷。

2.根据权利要求1所述的经济型细晶高强韧热作模具钢，其特征在于，其成分配方由如下重量百分比的元素组成：C：0.28%；Si：1.05%；Mn：0.85%；Cr：3.6%；Mo：2.2%；W：2%，余量为铁，以及微量残余元素S、P、N、O、H，其中S、P、N、O、H为含量可接受的杂质。

3.根据权利要求1所述的经济型细晶高强韧热作模具钢，其特征在于，步骤3）高温均质化时将圆形钢锭加热到1230～1265℃，保温时间为（0.3～0.4）×D小时，D为钢锭直径尺寸cm，使钢内成分扩散均匀，然后冷却至锻造温度1180±10℃。

4.根据权利要求1所述的经济型细晶高强韧热作模具钢，其特征在于，步骤7）超细化处理时，将模块加热至1060～1100℃保温（0.2～0.25）×d小时，d为锻件有效尺寸cm，水淬至室温；然后升温至860±10℃等温（0.4～0.5）×d小时，d为锻件有效尺寸cm；随后炉冷至740℃，等温（0.9～1）×d小时，d为锻件有效尺寸cm，然后随炉冷至室温。

5.根据权利要求1所述的经济型细晶高强韧热作模具钢，其特征在于，步骤2）电渣重熔后埋入沙坑冷却至室温。