[发明专利]一种高性能压铸模具钢DIEMAX及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高性能压铸模具钢DIEMAX，涉及模具钢成份配方和制造技术领域。高性能压铸模具钢化学成份的重量百分含量为：C 0.35‑0.39％；Si 0.10‑0.30％；Mn 0.30‑0.60％；Cr 4.80‑5.10％；Mo 2.30‑2.50％；V 0.50‑0.70％；P≤0.010％；S≤0.002％；其余为Fe和不可避免的杂质及残余微量元素。本发明模具钢采用独特优化的合金元素配比、经过超纯冶炼和多向锻打，并结合高温均质化和超细化处理等工艺，不仅大大提升了材料的纯净度、组织等级和等向性，而且更加全面的提升了压铸模具钢的韧性、延展性、高温强度、抗回火性、抗塑性变形等各项关键性能指标，能显著提高模具的质量和寿命而获得更佳的经济效益。

技术领域

本发明涉及一种模具材料、具体为高性能压铸模具钢，主要用于汽车、通信、工具、3C等铝/镁合金之高性能压铸模具，涉及模具钢制造技术领域。

背景技术

模具工业是产品之母，是产品制造中最重要的基础装备工业，主要种类有塑料模、冲压模、铸造模、锻模、挤压模、玻璃模、拉丝模、橡胶模等，其中铸造模具又可分为压铸模、重力及低压铸造模等，目前压铸模具在总体比例中超过8％。模具材料是模具本体母材，是确保模具性能和品质的基本关键因素，模具钢根据用途及使用条件，可以分为塑料模具钢、热作模具钢、冷作模具钢及高速钢等，热作钢根据具体用途又可压铸及铸造模具钢、热锻模具钢、热挤压模具钢及热冲压模具钢等，目前压铸模具钢占总体模具钢需求量的10％左右。

中国的模具工业经过30多年的转型升级和创新发展，已成就了世界模具制造大国和贸易大国、并不断加速向世界模具强国的转变。伴随着模具工业的发展，国产模具钢在专业厂家数量、钢材品种、质量等级及稳定性、营销体系建立等方面均取得了长足的提升和进步。但是，国产模具钢现阶段的问题和不足也是显而易见的，主要表现为质量稳定性与进口模具钢还有一定差距、创新开发及市场应用不足、品种不够齐全、系统推广和品牌建设力度不足、在高端及中高端市场占有率明显偏低、进口量明显大于出口量等等。

压铸作为有色金属部件成型的最主要生产工艺，具有批量生产高效可靠、产品机械性能好及回收循环方便等优点，因此被广泛应用于汽车、通信、IT等铝/镁合金等零部件的生产。近20年伴随着上述需求行业的迅猛发展，压铸和压铸模具工业的发展也一直比较强劲，然压铸模具寿命普遍不长、压铸模质量总体不稳定、早期开裂等早期失效时有发生、压铸件表面质量欠佳等问题也由来已久，上述问题的产生与市场最常用压铸模具钢的性能相对不足有很大关系。作为一种生产应用已超过50年的热作模具钢(国内生产应用也已有近30年)，1.2344ESR(德标)/H13ESR具备较好的高温强度、韧性、耐磨性和热处理性能，材料综合平衡性能良好、成本较低，因而成为压铸、热锻及热挤压等热作模具采用的主力钢种。但因其合金成份配比不够优化、冶炼不够精细、纯净度偏低、未经过组织细微化处理等因素，使得材料在高温强度、韧性、延展性、等向性等方面的性能均存在不足，从而导致压铸模具抗热龟裂性、抗热冲击开裂、抗热磨损性及耐冲蚀性等服役性能总体欠佳，模具最终寿命偏短且不稳定，已越来越不能满足压铸模具尤其是大型、复杂、高表面质量、长寿命要求的各类高性能压铸模具的要求。因此需要对现有常用的压铸模具钢进行创新性改良和发展应用。

发明内容

本发明的目的在于改良常用的压铸模具钢1.2344ESR/H13ESR，提供一种各主要性能指标均大幅提升改善的高性能压铸模具钢DIEMAX。

为实现上述目的，本发明提供如下的技术方案：通过在H13ESR基础上对合金成份重新优化配比，并采用超纯冶炼、高温均质化、大锻比多向锻造工艺和组织细微化处理之生产工艺来获得全新的高性能压铸模具钢DIEMAX。