[发明专利]镁合金热作模具钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于合金冶炼技术，具体是一种镁合金热作模具钢及其制备方法。

背景技术

镁合金材料广泛用于开发成各种模具，由于强度高、组织细密、板材平直、表面均一、尺寸精确、机械加工不变形、耐腐蚀、比重轻、易加工焊接，在导电、导热方面优于钢铁材料，受到加工企业的欢迎，但由于镁材料本身的特性，镁合金模具材料存在强度不高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种镁合金热作模具钢及其制备方法，具有较高的强度与导热性。

本发明技术方案如下：

镁合金热作模具钢，其特征在于其中各含量成分的重量百分比为：

碳0.1-0.25、硅1.8-2.0、锰0.6-0.8、磷0.02-0.04、硫0.03-0.04、铬3.4-3.6、钴0.01-0.02、钼0.12-0.16、钨0.23-0.28、As0.2-0.26、Sb0.07-0.09、Sc0.03-0.04，余量为镁。

所述的镁合金热作模具钢的制备方法，其特征在于：在中频炉加入电解镁，待镁料熔化后加入其它合金成分，升温至690-740℃，搅拌10-15分钟，扒渣；然后，加入精炼剂，搅拌20-30分钟，然后捞渣；再加入精炼剂，搅拌15-20分钟，再扒渣，降温至670-690℃，进行浇铸，浇铸后坯料先以160-170℃/小时速率降温至室温，再以120-140℃/小时速率升温至520-550℃下保温2-3小时，然后，以80-90℃/小时速率降温至160-180℃，保温1-2小时，然后空气中自然冷却至室温。

所述的镁合金热作模具钢的制备方法，其特征在于：所述的精炼剂由下列重量份原料混合压块而成：氟硅酸钠1-1.2、四硼酸钠2.3-2.6、凹凸棒土3-4、氟化铝钠2.3-.25、SnO₂1.1-1.3、Bi₂O₃2.1-2.3、二硼化钒1.2-1.4、碳化铌2.0-2.2。

本发明镁合金热作模具钢具有较好的耐磨性和强韧性，能提高热作模具的使用寿命。

 

具体实施方式

镁合金热作模具钢，其中各含量成分的重量百分比为：

碳0.1-0.25、硅1.8-2.0、锰0.6-0.8、磷0.02-0.04、硫0.03-0.04、铬3.4-3.6、钴0.01-0.02、钼0.12-0.16、钨0.23-0.28、As0.2-0.26、Sb0.07-0.09、Sc0.03-0.04，余量为镁。

镁合金热作模具钢的制备方法：在中频炉加入电解镁，待镁料熔化后加入其它合金成分，升温至690-740℃，搅拌10-15分钟，扒渣；然后，加入精炼剂，搅拌20-30分钟，然后捞渣；再加入精炼剂，搅拌15-20分钟，再扒渣，降温至670-690℃，进行浇铸，浇铸后坯料先以160-170℃/小时速率降温至室温，再以120-140℃/小时速率升温至520-550℃下保温2-3小时，然后，以80-90℃/小时速率降温至160-180℃，保温1-2小时，然后空气中自然冷却至室温。

精炼剂下列重量份（公斤）原料混合压块而成：氟硅酸钠1、四硼酸钠2.6、凹凸棒土3、氟化铝钠2.3、SnO₂1.1、Bi₂O₃2.1、二硼化钒1.4、碳化铌2.0。

本发明制得的耐热镁合金的室温热导率为131W.(m.K)-1 -145W.(m.K)-1，150℃的屈服强度为150Mpa-170MPa，抗拉强度为250Mpa-280MPa。

本发明新型镁合金热作模具钢制造镁合金罩盖压铸模具，使用寿命15-25 万模次，表面有磨损，但不影响继续使用。采用H13 制作该模具，使用寿命10 万模左右。