[发明专利]新型模具钢材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种新型模具钢材料及其制备方法，其中，该新型模具钢材料包含如下组成成分：C：0.37~0.45%、Si：0~0.6%、Mn：0~0.6%、P：≤0.02%、S：≤0.002%、Cr：15~16.5%、Mo：1.5~1.9%、Ni：0~0.3%、V：0.2~0.4%、N：0.16~0.25%、其余是Fe。本发明制备出的模具钢材料，均匀的将N元素融入到模具钢的基体材料中，提高了现有模具钢的强度、韧性，且也具有高腐蚀性、高耐磨性。

技术领域

本发明涉及模具钢技术领域，特别涉及一种新型模具钢材料及其制备方法。

背景技术

模具钢是用来制造塑胶模、冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。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，主要受模具材料和热处理的影响。

现有的模具钢在进行冶炼工艺的时候无法在钢水里面均匀的加入N元素，使得模具钢材料的强度不够相对较低，且现有的模具钢材料耐磨、耐腐蚀性差，韧性不足，对此我们专门研究这种新型模具钢材料及其制备方法。

发明内容

根据本发明实施例，提供了一种新型模具钢材料，该新型模具钢材料包含如下组成成分：

C：0.37~0.45%、Si：0~0.6%、Mn：0~0.6%、P：≤0.02%、S：≤0.002%、Cr：15~16.5%、Mo：1.5~1.9%、Ni：0~0.3%、V：0.2~0.4%、N：0.16~0.25%、其余是Fe。

进一步，新型模具钢材料热处理后的硬度为56~60HRC。

一种新型模具钢材料的制备方法，包含如下步骤：

根据需要进行模具钢的组份设计，并按该组份的质量百分比收集相应的材料作为原材料，其中，模具钢的按质量百分比组份含量为：C：0.37~0.45%、Si：0~0.6%、Mn：0~0.6%、P：≤0.02%、S：≤0.002%、Cr：15~16.5%、Mo：1.5~1.9%、Ni：0~0.3%、V：0.2~0.4%、N：0.16~0.25%、其余是Fe，且残余气体含量为：H2：≤2ppm、O2：≤20ppm；

将原材料投入电弧炉进行高温熔炼，得到高温钢水；

将高温钢水转运到钢水容器的钢包中，进行钢包精炼，得到精炼钢水；

将精炼钢水转运到真空装置中，进行抽真空除气，经过真空除气后的精炼钢水添加氮元素后浇铸凝固成固态钢锭；

将固态钢锭转运到ESR电渣重熔工艺中，对原钢锭进行重熔造渣提纯的同时再次进行氮元素的添加，然后重新凝固为新的固态钢锭；

将新的固态钢锭加热到预设温度，根据预设的锻造比和形状要求，进行锻造变形，得到锻造后的固态钢锭；

将锻造后的固态钢锭进行软化淬火处理，得到退火状态钢材；

将退火状态钢材进行表面细喷砂抛丸处理，得到成品模具钢。

进一步，电弧炉的加热温度为1600℃以上。

进一步，钢包精炼包含：二次脱气、脱氧、脱硫、去除夹杂物以及合金成分微调。

进一步，预设温度为900~1250℃。

根据本发明实施例的新型模具钢材料及其制备方法，制备出的模具钢材料，均匀的将N元素融入到模具钢的基体材料中，提高了现有模具钢的强度、韧性，且也具有高腐蚀性、高耐磨性。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。