[发明专利]一种高碳耐磨工模具钢的双扫描喷射成形制备方法

摘要

本发明属于先进材料加工制造领域，涉及一种高碳耐磨工模具钢的双扫描喷射成形制备方法。本发明充分利用双扫描喷射成形工艺的优点，提出了高碳耐磨工模具钢的一种双扫描喷射成形制备工艺。与单喷嘴喷射成形工艺相比，双扫描喷射成形有以下优点：(1)材料组织更均匀，性能更高。双喷嘴喷射的合金雾化熔滴流质量与热量分布更均匀；(2)沉积坯形状更规则。两个扫描喷嘴中，一个喷嘴用于柱状坯成形，另一个喷嘴主要用于坯体中部质量填充补缩；(3)成本更低。由于双扫描喷射成形的材料收得率更高，因此，与单喷嘴喷射成形相比成本更低。

主权项

一种双扫描喷射成形高碳工模具钢的制备方法，其制备方法是：(1)装料，将高碳工模具钢棒料放入双扫描喷射成形设备的熔炼室的坩锅内，抽真空，真空度达到10^‑2Pa；(2)真空感应熔炼，感应加热熔炼高碳工模具钢，熔炼温度高于高碳工模具钢熔点100℃～250℃，钢液真空精炼，保温10～20min，使高碳工模具钢熔体的成分和温度达到均匀一致，向熔炼室和雾化室充氮气，压力达到1.05atm；(3)双扫描喷射成形，当双扫描喷射成形设备的熔炼室和雾化室充气完成后，把高碳工模具钢熔体按1～3Kg/min的速度倒入已加热的耐火材料中间包内，中间包温度高于高碳工模具钢熔点100℃～200℃，在雾化室内通过双雾化喷嘴采用2MPa～3MPa、纯度＞99.9％wt的N₂进行扫描，喷嘴扫描频率为40HZ～80HZ，把从双雾化喷嘴导流管流出的高碳工模具钢的合金熔体扫描雾化成熔滴，高碳工模具钢熔滴沉积在以50～90转/分钟速度旋转的沉积器上形成柱状沉积坯，喷射成形完成后，高碳工模具钢沉积坯随炉冷却；(4)沉积坯锻造成形，当沉积坯温度低于500℃后，取出沉积坯，放入电阻炉，把高碳工模具钢加热到1100℃～1150℃，保温时间根据沉积坯尺寸以保证坯料充分热透为准，再保温1～2小时，将坯体取出，使用保温棉包覆后放到快锻机锻砧上进行锻造，锻造前快锻机的锻砧预热到400℃～500℃，一火拔长，变形量60％～70％，坯锭温度降低于900℃～930℃时停止锻造，使用保温棉覆盖后，自然冷却至室温。