[发明专利]一种耐高温和高韧性的热作模具钢及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温和高韧性的热作模具钢，其特征在于，所述的热作模具钢由如下重量百分比的成分组成：C:0.38～0.40％；Si：0.25～0.40％；Mn：0.45～0.55％；Cr：4.75～5.3％；Mo:1.7～1.9％；V：0.60～0.80％；Ni：0.30～0.50％；S≤0.002％；P≤0.0015％；Fe余量。

2.一种如权利要求书1所述的耐高温和高韧性的热作模具钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、确定化学成分：热作模具钢坯的化学成分按重量百分比计为：C:0.38～0.40％；Si：0.25～0.40％；Mn：0.45～0.55％；Cr：4.75～5.3％；Mo:1.7～1.9％；V：0.60～0.80％；Ni：0.30～0.50％；S≤0.002％；P≤0.0015％；Fe余量；

S2、电弧炉熔炼：将S1步骤中所述成分组成的热作模具钢坯料放入电弧炉中加温至1500℃以上并熔炼成钢水；

S3、炉外精炼：将步骤S2中所制得的钢水倒入过滤包钢精炼炉中，去除磷、硫等非金属类杂质得到高纯度钢水；

S4、浇铸：取步骤S3中所得高纯度钢水浇铸至热作模具钢铸造模具内，自然冷却后得到钢坯；

S5、气氛保护电渣重熔：将S4步骤中所得钢坯在气体保护下进行电渣重熔，获取高纯净度的钢锭；

S6、锻造：将电渣重熔后的钢锭加热进行锻造，得锻件，随后对锻件进行高温扩散；

S7、淬火油冷处理：将高温扩散处理后的锻件升温至500-650℃，保温3-5小时；二次升温至800-850℃，保温3-4小时；然后三次升温至1000-1100℃，保温20-30小时；最后吊入油池冷却至600-650℃，保温7-9小时；

S8球化退火处理：将淬火油冷处理后的锻件升温至800-900℃，保温23-27小时；二次降温至720-780℃，保温32-37小时；然后三次降温至600-650℃，保温最后降温至180℃以下，出炉空冷至常温得热作模具钢成品。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温和高韧性的热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述S6步骤中锻件高温扩散的温度为1050℃，持续时间为6h，晶粒度＞8.5。

4.根据权利要求2所述的一种耐高温和高韧性的热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述S6步骤中钢锭加热的温度为1100～1150℃。

5.根据权利要求2所述的一种耐高温和高韧性的热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述步骤S6中锻造的始锻温度为1020-1050℃、终锻温度为810-840℃，总锻造比≥8。