[发明专利]一种具有优良机械性能模具钢的制备方法

说明书

本发明公开了一种具有优良机械性能模具钢的制备方法，涉及模具钢制造技术领域，包括以下步骤：熔炼、浇铸、电渣重熔、锻造、热处理。本发明的模具钢制备简单方便，具有优良的机械强度、抗冲击韧性、耐腐蚀性、耐磨抗氧化性等特点，经久耐用，应用广泛。

技术领域

本发明涉及模具钢制造技术领域，具体涉及一种具有优良机械性能模具钢的制备方法。

背景技术

模具钢是用来制造冷冲模、热锻模压铸模等模具的钢种。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，主要受模具自身材料、制备及热处理工艺的影响。而随着科学技术的进步及社会发展需求，对模具材料的要求越来越高，尤其是大型模具材料，其产出的成品体积较大，若是使用的模具综合性能存在不足缺陷，将会给制造企业带来严重的损失；而现有的模具材料已经逐渐无法满足市场及企业的需要，因此，研制出一种组织结构稳定、机械性能优良的模具钢材料相当有必要。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种具有优良机械性能模具钢的制备方法，该种模具钢制备简单方便，综合性能优良。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种具有优良机械性能模具钢的制备方法，按照以下步骤进行。

(1)熔炼及精炼：将废钢、增碳剂、合金等工业原料加入到熔炼炉中进行熔融，调整熔液成份，再转入LF炉，加入精炼剂，在温度为1540-1580℃条件下精炼80-100min，随后在VD真空脱气炉中真空脱气25-30min；

(2)浇铸及电渣重熔：将步骤(1)得到的钢水进行浇铸，浇铸期间余压控制在1.10-1.15kPa，之后作为自耗电极进行电渣重熔，其电压设定为50-55V，电流设定为5500-6500A，重熔结束，在温度为840-860℃条件下恒温退火6-8h，得钢锭；

(3)锻造

初锻：将钢锭在温度1110-1120℃条件下初锻2-2.5h，得锻坯；

保温成型：再在温度为980-1020℃条件下保温3.5-4.5h，锻造得初步成型的半成品锻件；

终锻：将所述半成品锻件在温度870-880℃条件下终锻70-80min，风冷后得成品锻件；

(4)热处理

预热：将所述成品锻件加热至480-500℃，保温1-1.5h；再加热至660-680℃，保温80-100min；

淬火：将预热后的锻件以15-20℃/s的升温速率加热至960-980℃，保温110-120min后经淬火剂水冷；

回火：将淬火后的锻件置于回火炉中，通过以下阶段进行回火处理；

回火一段：在温度为510-520℃条件下保温40-50min；

回火二段：在温度为360-380℃条件下保温35-45min；

回火三段：在温度为180-200℃条件下保温60-70min。

进一步地，上述模具钢包括以下按重量百分比计的化学成分：C：0.95-1.05％、Si：0.76-0.80％、Mn：0.16-0.20％、Al：0.11-0.13％、Mg：0.04-0.08％、Zn：0.01-0.05％、Ba：0.01-0.05％、Sn：0.23-0.27％、Bi：0.15-0.21％、Be：0.08-0.12％、Ti：0.11-0.15％、Nb：0.07-0.09％、Tl：0.05-0.1％、Sc：0.02-0.04％、Nd：0.18-0.22％、Te：0.01-0.05％、B：0.006-0.01％、N：0.004-0.008％，余量为Fe。