[发明专利]一种抗热疲劳的热作模具钢及其制备方法

摘要

本发明涉及一种抗热疲劳的热作模具钢，其包括以下组分及其质量百分数：C 0.38～0.42％，Si 0.8～1.1％，Mn 0.2～0.5％，Cr 2.8～3.3％，Mo 1.2～1.5％，V 1.2～1.5％，Mg 0.0005～0.003％，Zr 0.01～0.3％，Nb 0.001～0.03％，杂质P<0.03％，S<0.03％，Fe余量。本发明对各组分进行合理组配，其中Mg微合金化，能够使合金在热疲劳过程中抑制Mo、V和Cr等碳化物形成元素在晶界的析出作用，使基体析出细小均匀分布的碳化物颗粒，阻碍疲劳裂纹的萌生，Zr微合金化使合金生成细小弥散分布的稳定析出相ZrN，具有钉扎位错，提高合金抗疲劳软化的能力，Nb微合金化的生成的析出相NbC能够提高钢的强度和抗疲劳软化能力。与通用型H13钢相比，本发明中的热作模具钢，具有更高的热稳定性、抗热疲劳性能以及高温强度。

主权项

1.一种抗热疲劳的热作模具钢，其特征在于包括以下组分及其质量百分数：C 0.38～0.42％，Si 0.8～1.1％，Mn 0.2～0.5％，Cr 2.8～3.3％，Mo 1.2～1.5％，V 1.2～1.5％，Mg 0.0005～0.003％，Zr 0.01～0.3％，Nb 0.001～0.03％，杂质P<0.03％，S<0.03％，Fe余量，上述组分中V和C的质量比V/C与Mo和C的质量比Mo/C满足以下关系式：V/C+0.53×Mo/C≥4.68，V/C+0.27×Mo/C≤4.25，并且，其通过以下步骤制备：(1)按上述组分及其质量百分数，冶炼不同成分配方的热作模具钢；(2)感应熔炼加精炼加电渣重熔：用中频感应炉冶炼，经精炼后浇铸成电极棒，电渣重熔成钢锭并退火，工艺按H13钢现行工艺执行；(3)锻造：将上述钢锭按H13工艺锻造成不同规格的锻板；(4)热处理：按H13钢热处理工艺执行，经1030℃±5℃油淬处理，并通过多次充分回火，使模具钢硬度达到HRC45～49。