[发明专利]一种高强高韧Cr8冷作模具钢及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高强高韧Cr8冷作模具钢及其制备方法。本发明提供的制备方法，先进行步骤A)电炉冶炼，具体包括a1)熔化→a2)氧化→a3)预还原→a4)出钢；再进行步骤B)LF炉精炼，具体包括b1)钢水入炉→b2)送电还原；然后进行步骤C)VD炉真空精炼、步骤D)锻造、步骤E)球化退火，最终得到高强高韧Cr8冷作模具钢。本发明按照上述顺序依次进行，使所得产品具有热处理高硬度和无缺口抗冲击性，且降低非金属夹杂物、提高组织均匀性和共晶碳化物均匀度，且探伤合格。

技术领域

本发明涉及金属材料领域，特别涉及一种高强高韧Cr8冷作模具钢及其制备方法。

背景技术

由于汽车等行业轻量化的发展，冷作模具在汽车行业使用量最大，并且近几年各种新型车的不断推向市场，冷冲压市场需求呈逐年增加趋势，并且随之对冷作模具钢的性能和质量提出了更高的要求。原有冷作模具钢的基本系列，如Cr12系等不能满足需要，为了提高冷作模具钢的韧性并使钢的耐磨性不降低，需要开发高韧性、高耐磨性兼备的冷作模具钢。

Cr8钢应运而生，例如国内牌号Cr8Mo2SiV的冷作模具钢，用于提高韧性。但是实际生产表明，这类钢种仍存在碳化物不均匀、探伤不合格的问题。为解决该问题，CN113604744A提供了一种高强韧冷作模具钢及其制备方法，其成分组成为：C 0.9wt％～0.94wt％，Si 1.35wt％～1.45wt％，Mn 0.4wt％～0.6wt％，P≤0.02wt％，S≤0.003wt％，Cr 7.4wt％～7.8wt％，Mo 2.1wt％～2.3wt％，V 0.3wt％～0.35wt％，Nb 0.4wt％～0.5wt％，Cu≤0.2wt％，Ni≤0.2wt％，Al 0.02％～0.03wt％，H≤2.5ppm，O≤0.002wt％，稀土Ce0.005-0.015％，余量为Fe。其制备过程为：原料电炉冶炼-LF炉精炼-VD真空精炼-钢水浇注。最终所得合金的共晶碳化物不均匀度达到0.5～1.0级，提高了组织均匀性。但是，上述方案为保证产品性能采用的Mo、V、Si等贵重元素含量较高，成本较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高强高韧Cr8冷作模具钢及其制备方法。本发明提供的高强高韧Cr8冷作模具钢不仅具有热处理高硬度及抗冲击性，还能够提高共晶碳化物的均匀性、以及克服探伤不合格问题，而且本发明减少了贵重元素用量且仍然保证产品具有优异的耐磨性能及冲击性能，在降低成本的同时，使耐磨性及冲击性能仍达到Cr8Mo2SiV水平。

本发明提供了一种高强高韧Cr8冷作模具钢，成分为：

余量为Fe及不可避免的杂质。

优选的，成分为：

余量为Fe及不可避免的杂质。

本发明还提供了一种上述技术方案中所述的高强高韧Cr8冷作模具钢的制备方法，包括以下步骤：

A)电炉冶炼：

a1)熔化：

按Cr8冷作模具钢成分配比称取原料并送入电炉中将原料全熔化，钢液温度≥1580℃时，单管低压深吹氧，然后流渣从而去除炉渣中Si及Mn的氧化物；通过所述单管低压深吹氧产生的CO气体对钢液进行搅拌，搅拌均匀后取样全分析；

a2)氧化：

送电升温，当钢液温度≥1600℃时，进行吹氧脱C，直至钢液中C含量达到n％时停止吹氧；

其中，n％＝目标产品碳含量-补加料带来的碳含量；所述补加料带来的碳含量是指步骤a2)后补加的合金原料中引入的碳含量；n％为0.04％～0.08％；

a3)预还原：