[发明专利]一种模具钢及其制备方法

说明书

本发明提供了一种模具钢及其制备方法，属于模具钢技术领域。一种模具钢的制备方法，其特在在于，包括以下步骤：S1、原料处理：按照模具钢质量百分比组分进行配料，采用常规方法熔炼、冷却脱模，得到钢锭；S2、重熔精炼：将钢锭重熔，1100～1400℃、4～5小时；并在加工过程中，使电极埋入较浅位置并使其形成较浅的熔池，当结晶至预设时间后，对重熔钢锭下部进行强制冷却；S3、一次退火处理：球化退火工艺；S4、锻打：经水压机锻造、镦粗、拔长，初锻温度1180℃，终锻温度950℃；S5、二次退火处理：正火后进行球化退火工艺；S6、精加工：经精加工后得到磨具钢。

技术领域

本发明属于模具钢技术领域，特别是一种模具钢及其制备方法。

背景技术

热作模具在实际生产过程中，高温的液态金属以及让液态金属温度降低的其它介质会混合在热作模具钢的型腔内部，使热作模具受到循环状态的加热和冷却过程，还会使热作模具产生热胀冷缩的效应，当冲压高温工件时，热作模具的型腔内与高温工件的接触面会产生比较复杂的拉应变和拉应力，当与高温工件分开后，热作模具型腔内部温度会快速下降，因此会产生压应变和压应力，这样周而复始就会使热作模具发生高温疲劳现象，最终产生热疲劳裂纹而失效。

热作模具钢是生产高温下冲压模具的主要原材料，所以如何提其使用性能成为当今许多研究学者的研究焦点。

断裂、热疲劳和高温下磨损是高温下冲压模具失效的主要三种形式。由于热作模具的服役环境和其本身的性能差异，各种热作模具钢的失效主要体现在这三种失效形式上，其中热疲劳引起的失效占据了整个失效情况的一半以上。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种模具钢，具有使用寿命久的特点。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种模具钢，其特在在于，按质量百分比包含如下组分：C 0.32-0.45％、Si 0.2-0.3％、Mn 0.5-0.7％、Cr 4.75-5.5％、Mo 2.7-2.9％、V 0.4-0.6％、S≤0.03％、P≤0.03％、余量为Fe。

在上述模具钢中，按质量百分比包含如下组分：C 0.32-0.45％、Si 0.2-0.3％、Mn0.5-0.7％、Cr 4.75-5.5％、Mo 2.7-2.9％、V 0.4-0.6％、S≤0.02％、P≤0.003％、余量为Fe。

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种模具钢的制备方法。

一种模具钢的制备方法，其特在在于，包括以下步骤：

S1、原料处理：按照模具钢质量百分比组分进行配料，采用常规方法熔炼、冷却脱模，得到钢锭；

S2、重熔精炼：将钢锭重熔，1100～1400℃、4～5小时；并在加工过程中，使电极埋入较浅位置并使其形成较浅的熔池，当结晶至预设时间后，对重熔钢锭下部进行强制冷却；

S3、一次退火处理：球化退火工艺；

S4、锻打：经水压机锻造、镦粗、拔长，初锻温度1180℃，终锻温度950℃；

S5、二次退火处理：正火后进行球化退火工艺；

S6、精加工：经精加工后得到磨具钢。

在上述模具钢的制备方法中，在钢液以液态形式保持时，通过电磁搅拌，降低偏析程度。

在上述模具钢的制备方法中，在步骤S2中，在凝固过程中，获取高冷却速度，加强冷却强度，同时尽可能缩短冷却位置与固液界面的距离。

在上述模具钢的制备方法中，电极埋入较浅位置为确保不会导致电极氧化即可。

在上述模具钢的制备方法中，采用六面锻造技术。