[发明专利]一种超细化型高韧性模具钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超细化型高韧性模具钢及其制备方法，其原料按照质量百分比包括：C：0.32‑0.41％，Si：0.10‑0.40％，Mn：0.30‑0.70％，Cr：4.90‑5.30％，Mo：2.20‑2.50％，V：0.40‑0.60％，Nb：0.015‑0.025％，P0.015％，S0.001％和余量的Fe，本发明涉及模具钢制造技术领域。该超细化型高韧性模具钢及其制备方法，本发明将C含量设定为热作模具钢的成分，能够提高材料淬透性和淬硬性同时还可以形成合金碳化物，改善耐磨性；降低Si含量，以提高材料的韧性；将Cr含量保持与热作模具钢1.2367中Cr含量相同，同时降低V含量，提高Mo含量能够减少含V共晶碳化物的生成，降低对韧性的影响，并保证材料具有较好的抗回火软化性，增加Nb元素，促进组织中C析出，形成细小弥散的碳化物，在热处理过程中阻止奥氏体晶粒长大。

技术领域

本发明涉及模具钢制造技术领域，具体为一种超细化型高韧性模具钢及其制备方法。

背景技术

模具钢是用来制造冷冲模、热锻模、压铸模模具的钢种，模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器工业部门中制造零件的主要加工工具，模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本，而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，主要受模具材料和热处理的影响，模具钢分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢三类，用于锻造、冲压、挤压、压铸，由于各种模具用途不同，工作条件复杂，因此需要模具钢具有高硬度和高韧性以满足不同工作条件的使用。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种超细化型高韧性模具钢及其制备方法，本发明提供的模具钢具有高硬度和高韧性的特点。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种超细化型高韧性模具钢，其原料按照质量百分比包括：C：0.32-0.41％，Si：0.10-0.40％，Mn：0.30-0.70％，Cr：4.90-5.30％，Mo：2.20-2.50％，V：0.40-0.60％，Nb：0.015-0.025％，P0.015％，S0.001％和余量的Fe。

优选的，其原料按照质量百分比包括：C：0.35-0.40％，Si：0.20-0.35％，Mn：0.40-0.60％，Cr：4.90-5.20％，Mo：2.25-2.45％，V：0.45-0.55％，Nb：0.018-0.025％，P0.015％，S0.001％和余量的Fe。

优选的，其原料按照质量百分比包括：C：0.35％，Si：0.30％，Mn：0.50％，Cr：5.10％，Mo：2.40％，V：0.55％，Nb：0.02％，P0.015％，S0.001％和余量的Fe。

优选的，其原料按照质量百分比包括：C：0.38％，Si：0.25％，Mn：0.55％，Cr：5.10％，Mo：2.35％，V：0.50％，Nb：0.02％，P0.01％，S0.001％和余量的Fe。

优选的，其原料按照质量百分比包括：C：0.40％，Si：0.30％，Mn：0.52％，Cr：5.20％，Mo：2.30％，V：0.48％，Nb：0.02％，P0.015％，S0.001％和余量的Fe。

本发明还公开了一种超细化型高韧性模具钢的制备方法，具体包括以下步骤：

S1、将合金原料混合后冶炼，得到钢锭；

S2、将所述步骤S1得到的钢锭进行锻造，得到锻态合金；

S3、将所述步骤S2得到的锻态合金进行热处理，得到超细化型高韧性模具钢。

优选的，所述步骤S1中的冶炼依次包括电炉熔炼、LF炉精炼、VD脱气、浇注和电渣重熔。