[发明专利]一种高耐磨性热作模具钢及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高耐磨性热作模具钢及其制备方法，该热作模具钢包括以下成分碳纤维复合材料0.7‑1.0％，碳0.43‑0.48％，硅0.2‑0.4％，锰0.5‑0.8％，硼2.0‑2.5％，铬1.0‑1.5％，镍1.0‑1.5％，钨0.1‑0.2％，钒0.6‑0.8％，铌0.03‑0.05％，杂质磷≤0.03％，硫≤0.03％，余量为铁。本发明的热作模具钢经配料、合金化冶炼后出钢，然后再进行热处理，其热处理包括淬火和回火两个工艺，制备得到的热作模具钢具有良好的综合性能，其耐磨性和硬度较好，应用较广泛。

主权项

一种高耐磨性热作模具钢，其特征在于，由以下重量份的原料组成：碳纤维复合材料0.7‑1.0％，碳0.43‑0.48％，硅0.2‑0.4％，锰0.5‑0.8％，硼2.0‑2.5％，铬1.0‑1.5％，镍1.0‑1.5％，钨0.1‑0.2％，钒0.6‑0.8％，铌0.03‑0.05％，杂质磷≤0.03％，硫≤0.03％，余量为铁；其中，碳纤维复合材料为负载稀土元素La的碳纤维，其制备过程为：a)对纳米碳纤维进行表面预处理：将一定量的纳米碳纤维放置烧杯中用去离子水清洗3‑5次后加入粗化液放置在30‑50KHz的超声仪水槽中粗化25‑30min后取出，滤去粗化液用去离子水清洗2‑4次，再将粗化后的纳米碳纤维加入敏化‑活化液中，将烧杯置于30‑50KHz的超声仪水槽中震荡并搅拌25‑35min后取出，滤去敏化‑活化液并用去离子水清洗3‑5次，之后将活化的纳米碳纤维置于70℃干燥箱中烘干至恒重，待用；其中，粗化液组分为2g/L Na和20ml/L HF的混合溶液；敏化‑活化液组分为0.5g/L PdCl2、60ml/L HCl、160g/L NaCl、30g/L SnCl2的混合溶液；b)负载稀土元素：将预处理后的纳米碳纤维置于盛有适量去离子水的烧杯中，将烧杯置于30‑50KHz的超声仪水槽中震荡使烧杯中的纳米碳纤维充分分散，在室温下用HNO3浸渍2h，取出并用去离子水清洗至洗出液为中性，将HNO3处理后的纳米碳纤维浸渍于质量体积浓度为1.2‑1.5mg/mL的La(NO3)3的溶液中振荡反应2h，待振荡结束后混合均匀的悬浮体系经真空抽滤、洗涤、干燥处理制成包裹硝酸镧的前驱体，再在高纯N2的保护下300‑350℃加热3‑5h，制得负载稀土元素La的碳纤维。