[发明专利]一种模具钢及其制备方法

说明书

本发明涉及一种模具钢，按质量百分比包括C：0.35‑0.4，Si：0‑0.5，Mn：0.2‑0.5，Cr：4.7‑5.5，Mo：2.7‑3.2；V：0.4‑0.6；S：0‑0.5；P：0‑0.025，余量为Fe及不可避免杂质元素；与现有技术相比，本发明制备的模具钢硬度在47HRC左右，抗冲击试验中模具钢冲击值≥300J/cm2，均符合现今模具钢的使用要求，具备较高的硬度与抗冲性能，能够适应绝大部分工作环境的需求。

技术领域

本发明涉及模具钢制备技术领域，具体是一种模具钢及其制备方法。

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，而模具是机械制造中制造零件的主要加工工具，其质量直接影响这压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本。通常模具的质量与使用寿命，主要依靠合理的结构设计、加工精度、模具材料以及和热处理等几个方面。随着我国汽车行业、轨道交通、航空航天等行业的快速发展，各类机械设备锻件需求量大幅增加，采用锻压机械加工锻件增多，锻压模具用钢量需求很大，并且要求模具钢的表面组织细微均匀，良好的抗热龟裂性，良好的高温耐磨性，较高的硬度和抗冲击能力。

现在常用的H13和3Cr2W8V是目前广泛使用的热锻模具钢，H13钢工作温度不宜超过600℃，应用范围有所限制；而3Cr2W8V虽然具备了一定导热性能和冷热疲劳性，但是其本身的强度和韧度却相对较差，无法满足实际生产应用需求，因此制备较高硬度和抗冲击强度的模具钢是现在亟需解决的一个问题。

发明内容

本发明要解决的问题是针对现有技术中所存在的上述不足而提供一种模具钢及其制备方法，用以解决现有模具钢硬度不够且抗冲击能力差的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

本发明提供一种模具钢，所述模具钢的成分按质量百分比计包括：C：0.35-0.4；Si：0-0.5；Mn：0.2-0.5；Cr：4.7-5.5；Mo：2.7-3.2；V：0.4-0.6；S：0-0.5；P：0-0.025；余量为Fe及不可避免杂质元素；

优选的，所述模具钢还包括非金属夹杂物；

所述模具钢中的非金属夹杂物，A类粗系要求小于等于0.5；

所述模具钢中的非金属夹杂物，A类细系要求小于等于1.0；

所述模具钢中的非金属夹杂物，B类粗系要求小于等于1.5；

所述模具钢中的非金属夹杂物，B类细系要求小于等于1.5；

所述模具钢中的非金属夹杂物，C类粗系要求小于等于0.5；

所述模具钢中的非金属夹杂物，C类细系要求小于等于1.0；

所述模具钢中的非金属夹杂物，D类粗系要求小于等于1.5；

所述模具钢中的非金属夹杂物，D类细系要求小于等于1.5；

优选的，所述模具钢的成分按质量百分比计包括：C：0.375；Si：0.37；Mn：0.365；Cr：4.96；Mo：2.825；V：0.47；S：0.003；P：0.016；余量为Fe及不可避免杂质元素。

优选的，所述杂质元素包括Ni。

本发明还提供一种模具钢的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原料在真空环境和保护气氛下进行淬火，然后将淬火得到的铸件进行冷却，得到钢锭；

(2)将钢锭进行回火，保温，然后冷却；

(3)将上述步骤得到的钢锭进行二次回火，冷却，得到模具钢。