[发明专利]一种含铝热挤压模具钢及其生产方法

摘要

本发明涉及一种含铝热挤压模具钢及其生产方法，该热挤压模具钢在H13钢的基础上提高C含量，降低Si、Cr、Mo含量，合金总含量比H13少约2.5～3.5％，各主要合金元素的质量百分比为：C 0.45～0.60％，Si≤0.30％，Mn≤0.30％，Cr 3.00～4.50％，Mo 0.30～0.80％，V 0.30～0.60％，Al 0.50～0.90％，P＜0.015％，S＜0.015％，Fe余量。通过Cr、Mo的平衡获得高回火抗力，同时在基体中添加Al后经表面渗氮处理可形成AlN高耐磨强化相。本发明钢的制备过程如下：配料、冶炼、浇涛，然后电渣重熔、退火；接着高温匀质化热处理、多向锻造、退火；再进行超细化热处理和等温退火处理；最后进行淬回火热处理。本发明钢成本低、韧性与H13钢相当条件下具有高耐磨和优良的回火抗力等优点。

主权项

1.一种含铝热挤压模具钢及其生产方法，其特征在于，该钢按重量计包含元素的质量百分比为：C 0.45～0.60％，Si≤0.30％，Mn≤0.30％，Cr 3.00～4.50％，Mo 0.30～0.80％，V 0.30～0.60％，Al 0.50～0.90％，P＜0.015％，S＜0.015％，余量为Fe；上述钢的生产步骤包括如下：步骤一，冶炼：按上述质量百分比进行配料，然后采用感应熔炼或电弧炉熔炼，熔炼后浇注成钢锭，待下一步使用；步骤二，电渣重熔：将步骤一浇涛后的钢锭作为自耗电极放置于电渣重熔装置中，进行电渣重熔，化渣电压55～65V，电流3500～5500A；电制度为：电压55～60V，电流11500～12500A、封顶电压58～62V；进一步通过渣洗和在熔池中上浮去除夹杂物；步骤三，电渣重熔后于750℃～850℃保温8～10小时后随炉冷却；步骤四，高温均质化：均质化温度为1200～1260℃，匀质化时间为8～12h；步骤五，锻造：将经过高温均质化热处理钢锭降温至1080～1180℃温度范围内进行多向锻造加工，锻造比≥6，终锻温度≥900℃；步骤六，锻后退火：于840℃～890℃保温8～10小时，随炉冷却；步骤七，超细化：超细化温度为1090～1130℃，超细化时间为7～12h；然后油冷或水冷至250℃以下；再热送回热处理炉，待下一步工序；步骤八，等温退火：第一阶段等温退火温度为820～840℃，退火时间为6～8h；第二阶段等温退火温度为710～740℃，退火时间为8～12h；步骤九，热处理：1030～1100℃淬火，采用油冷或气体冷却；随后进行560～630℃回火处理，回火三次，每次回火保温2～4小时；步骤十，表面处理：530～570℃渗氮8～12h，渗氮气氛为氨气，流量580～620mL/min，炉内气压630～670Pa。