[发明专利]一种热作模具钢材料及其制备方法

权利要求书

1.一种热作模具钢材料，其特征在于：其中所使用的原料(按重量百分比计)包括碳0.4wt％-0.7wt％、铬1.1wt％-3.5wt％、钒0.2wt％-1.5wt％、钨0.3wt％-0.8wt％、钼0.7wt％-1.2wt％、铜0.7wt％-2.1wt％、锰2.3wt％-5.5wt％、镍0.7wt％-1.1wt％、硅0.3wt％-0.5wt％、余量为铁。

2.一种热作模具钢材料的制备方法，其特征在于：具体制备步骤为：

步骤1、初炼：按照原料配比将铁和碳放入中频感应炉中进行熔炼，获取基底钢液，然后将基底钢液转入真空精炼炉中进行真空精炼，制备精炼钢液；

步骤2、混炼：将精炼钢液转入中频感应炉中，然后按照原料配比依次向中频感应炉中加入铬、钒、钨、钼、铜、锰、镍、硅，熔炼并搅拌混合，制备混合钢液A；

步骤3、成分调整：取样混合钢液，分析混合钢液的成分比并与原料比进行对比，补充缺失，对混合钢液的成分进行调整，然后搅拌混合均匀，制备混合钢液B；

步骤4、铸造：将混合钢液B注入预热后铸造模型中，保温3h，然后在空气中冷却至常温，随后脱模，制备模具钢锭；

步骤5、均匀化：将模具钢锭加热至850-1100℃，然后并保温4-6h，对模具钢锭进行均匀化处理，使模具钢锭内部成分均匀化，然后随炉冷却至250-290℃，最后室温冷却至常温；

步骤6、配置淬火液：将水和聚丙烯酸钠以8:1的质量比混合均匀，制备淬火液A，将水和氯化钠以7:2的质量比混合均匀，制备淬火液B，然后将淬火液A和淬火液B以3:2的质量比混合均匀，制备混合淬火液；

步骤7、热处理：将模具钢锭加热至奥氏体化温度范围，然后保温5h，然后将模具钢锭置入混合淬火液中进行淬火处理。

3.根据权利要求2所述的一种热作模具钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，中频感应炉中的熔炼温度设置为1200℃，所述真空精炼炉的精炼温度设置为1400℃。

4.根据权利要求2所述的一种热作模具钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，首先将中频感应炉加热至1300℃，向精炼钢液中加入铬、钒、钨熔炼并搅拌混合均匀，然后升温至1450℃，并向精炼钢液中加入钼、铜并搅拌混合均匀，然后保温30min，随后降温至1380℃，并向精炼钢液中加入锰、镍、硅并搅拌均匀，然后保温1.5h，制成混合钢液A。

5.根据权利要求2所述的一种热作模具钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，成分调整时，维持混合钢液温度在1330℃，持续时间设置为2h。

6.根据权利要求2所述的一种热作模具钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤5中，首先以250℃/h的升温速度将模具钢锭升温至600℃，然后以200℃/h的升温速度将模具钢锭升温至850-1100℃。

7.根据权利要求2所述的一种热作模具钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤6中，还可以通过水和氯化钙的混合物或者水、氯化钙和氯化钠的混合物制备淬火液B，所述水和氯化钙的质量比为7:2，所述水、氯化钙和氯化钠的质量比为7:1:1。

8.根据权利要求2所述的一种热作模具钢材料的制备方法，其特征在于：所述步骤7中，首先将模具钢锭置入混合淬火液中，维持混合淬火液的温度在60摄氏度以下，模具钢锭温度降低至500℃左右时，取出模具钢锭空冷至400℃左右，再次将模具钢锭置入混合淬火液中，待模具钢锭温度减低至250℃，再次取出模具钢锭空冷至180℃，最后将模具钢锭置入混合淬火液中冷却至常温，然后将模具钢锭置入清水中清洗，最后将取出模具钢锭，将清洗液倒入混合淬火液中，对混合淬火液进行补充。