[发明专利]一种高韧性的热作模具钢材料及其制备方法

说明书

本发明涉及热作模具钢材料技术领域，公开了一种高韧性的热作模具钢材料及其制备方法，包括以下原料及其重量分数：85‑95份、石墨粉：0.5‑5份、硅块：0.5‑1.5份、锰块：0.1‑0.5份、硫粉：0.01‑0.05份、磷粉：0.1‑0.5份、铬块：0.1‑0.5份、镍块：1‑2份、铜块：0.1‑1份、钼块：0.1‑0.3份、钒：0.1‑0.2份、钴块：0.1‑0.2份、钨块：0.1份。本发明通过在原料中加入能够提高韧性及热硬性的铬块、镍块、铜块、钼块、钒、钴块、钨块等可以提高韧性可热硬性的材料，同时还对成型后的钢块块进行淬火处理提高其强度，最后再进行渗氮的热化学处理，能够进一步提高热作模具钢材料的韧性，提高其制作模具的整体性能。

技术领域

本发明涉及热作模具钢材料技术领域，具体为一种高韧性的热作模具钢材料及其制备方法。

背景技术

模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60～80％的零部件都依靠模具成型，因此模具被称为“百业之母”。随着模具市场逐年的发展扩大，生产模具的材料-模具钢的用量也在显著增加，其中热作模具钢的消耗量约占模具钢产品的30％以上。热作模具钢对硬度要求适当，侧重于红硬性，导热性，耐磨性。因此含碳量低，合金元素以增加淬透性，提高耐磨性、红硬性为主。

热作模具的钢材料需要具有较高的韧性，同时在高温时的强度比较高，而现有的模具的钢材料在具备高韧性的情况下，其高温时的强度会较大的下降，而高温时的强度高时，且韧性又会下降。因此，我们提出一种高韧性的热作模具钢材料及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高韧性的热作模具钢材料及其制备方法，通过在原料中加入能够提高韧性及热硬性的铬块、镍块、铜块、钼块、钒、钴块、钨块等可以提高韧性可热硬性的材料，同时还对成型后的钢块块进行淬火处理提高其强度，最后再进行渗氮的热化学处理，能够进一步提高热作模具钢材料的韧性，提高其制作模具的整体性能，解决了背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高韧性的热作模具钢材料及其制备方法，其原料按重量份比包括：85-95份、石墨粉：0.5-5份、硅块：0.5-1.5份、锰块：0.1-0.5份、硫粉：0.01-0.05份、磷粉：0.1-0.5份、铬块：0.1-0.5份、镍块：1-2份、铜块：0.1-1份、钼块：0.1-0.3份、钒：0.1-0.2份、钴块：0.1-0.2份、钨块：0.1份。

作为本发明的一种优选实施方式，生铁：93份、石墨粉：1份、硅块：1份、锰块：0.5份、硫粉：0.02份、磷粉：0.5份、铬块：0.2份、镍块：2份、铜块：1份、钼块：0.3份、钒：0.2份、钴块：0.18份、钨块：0.1份。

作为本发明的一种优选实施方式，生铁：91份、石墨粉：1.47份、硅块：1.5份、锰块：0.5份、硫粉：0.03份、磷粉：0.3份、铬块：0.3份、镍块：1.5份、铜块：3份、钼块：0.1份、钒：0.1份、钴块：0.1份、钨块：0.1份。

作为本发明的一种优选实施方式，生铁：90份、石墨粉：5.16份、硅块：1.5份、锰块：0.5份、硫粉：0.01份、磷粉：0.1份、铬块：0.5份、镍块：2份、铜块：0.6份、钼块：0.2份、钒：0.15份、钴块：0.2份、钨块：0.1份。

作为本发明的一种优选实施方式，制备步骤如下：

a.将上述原料按照重量份数称取；

步骤一：在熔炉内加入生铁并加热，融化生铁并形成铁水，然后在铁水中加入石墨粉，使其充分熔入铁水中；

步骤二：加入硅块、锰块、硫粉、磷粉、铬块、镍块、铜块、钼块、钒、钴、钨块至铁水中，然后继续加热并搅拌；

步骤三：首先对模具进行预热，之后使铁水注入模具中，并冷却成型，之后进行退模处理；