CN105112785A - 耐高温蠕变低压模具钢及其制备方法 - Google Patents

耐高温蠕变低压模具钢及其制备方法 Download PDF

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CN105112785A CN201510569051.0A CN201510569051A CN105112785A CN 105112785 A CN105112785 A CN 105112785A CN 201510569051 A CN201510569051 A CN 201510569051A CN 105112785 A CN105112785 A CN 105112785A
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张明新
刘杰
殷晓琼
叶计成
黄灼荣
王建宝
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Abstract

一种耐高温蠕变低压模具钢,其化学元素重量配比为:C:0.36%-0.42%;S:≤0.03%;P:≤0.03%;Si:0.4%-1.5%;Mn:0.55%-1.5%;Cr:2.75%-5.5%;Mo:1.8%-2.6%;V:0.8-1.0%;N:≤0.05%;余量为Fe;本发明另在其冶炼、锻造和热处理三个环节进行设计,本发明所生产的模具钢纯净度高,具有优秀的物理特性,在成本未增加的基础上,可以在低于600℃的工作温度下长期工作,提高了抗冷热疲劳及裂纹扩展速率性能,并减少了与铝合金在压铸过程中的粘结现象。

Description

耐高温蠕变低压模具钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及模具材料生产的技术领域,具体说是一种耐高温蠕变低压模具钢及其制备方法。
背景技术
在现代工业生产中模具是实现少、无加工现进制造技术中的重要工艺装备,模具产品的质量不仅关系到生产制品的质量和性能,而且直接影响生产效率和成本。
从模具使用情况统计分析表明,模具的质量在很大程度上取决去模具材料和热加工工艺。根据模具的使用条件,正确的选择模具材料和制定合理的工艺非常重要。
H13模具钢(相当于我国4Cr5MoSiV1)具有良好的综合性能,被广泛应用于锻造压力机模具和铝合金压铸模;国产的产品同进口同钢种产品比高温强度和热疲劳性能都低,目前国内产品普遍“热强性好而韧性差,韧性好热强性又差”,且同时存在存在纯净度低、不致密、成分偏析、夹杂物多、晶粒粗等缺陷,导致产品的性能差,制作的模具使用寿命低,模具在使用过程中会发生早期开裂等失效现象。
中国专利,H13模具钢及其制备方法(申请号:201110178988.7)公开了一种模具钢的配方:其化学元素重量百分比为:0.40~0.46%的C,6.00~6.30%的Cr,0.50~0.65%的V,0.30~0.45%的Mo,0.85~1.05%的Mn,1.25~1.55%的Si,0.12~0.25%的W,0.008~0.018%的Nb,0.008~0.015%的Ta,0.08~0.12%的Ti,0.003~0.006%的B,0.08~0.15%的Al,0.03~0.06%的N,0.06~0.12%的Y,<0.025%的S和<0.030%的P,余量为Fe,并附有相应的生产工艺。
中国专利,H13热作模具钢生产工艺(申请号:201410224856.7)公开了一种H13热作模具钢生产工艺,通过对4Cr5MoSiV1(H13)热作模具钢化学成份的合理设计、调整,控制Cr、Mo、V、Si等合金元素的含量,同时对电渣重熔工艺、锻造工艺和热处理工艺进行了优化。
中国专利,高品质H13稀土模具钢及其生产方法(申请号:201510132708.7)公开了一种高品质H13稀土模具钢及其生产方法,钢中各类夹杂物级别A≤0.5、B≤1.0、C≤0.5、D≤0.5、DS≤0;直径≤1250mm、厚度≤350mm的饼形试件,心部三维方向取样淬回火至HRC44-46,三维方向每个方向按北美NADCA207-2011无缺口冲击功≥300J,等向比≥86%。其工艺为钢液经稀土Ce、La处理--水冷模铸--重型挤压成形--退火。
上述的三种技术方案均提到了对于H13模具钢的改进,包括材料和生产工艺,但都存在局限性,不能满足本公司的生产需要。
  发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的问题,提供了一种耐高温蠕变低压模具钢及其制备方法。
本发明所采取的技术方案是:
一种耐高温蠕变低压模具钢,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.36%-0.42%;Si:0.4%-1.5%;Mn:0.55%-1.5%;Cr:2.75%-5.5%;Mo:1.8%-2.6%;V:0.8%-1.0%;S:≤0.03%;P:≤0.03%;N:≤0.05%;余量为Fe和杂质。
对于耐高温蠕变低压模具钢,可采用如下优化方案:
该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.36%-0.42%;Si:1.0%-1.5%;Mn:0.7%-1.5%;Cr:4.5%-5.5%;Mo:1.8%-2.2%;V:0.8%-1.0%;S:≤0.03%;P:≤0.03%;余量为Fe和杂质。
其化学元素重量配比为:
C:0.36%-0.42%;Si:0.4%-0.65%;Mn:0.55%-0.85%;Cr:2.75%-3.25%;Mo:2.0%-2.6%;V:0.8%-1.0%;S:≤0.03%;P:≤0.03%;N:0.02%-0.05%;余量为Fe和杂质。
一种耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、对冶炼好的钢水采用电渣重熔工艺进行冶炼,经重熔、渣洗、水冷结晶器快速冷却,获得钢锭或钢坯;
步骤二、对步骤二中获得的钢锭或钢坯进行加热至850℃-900℃,保温20min-40min,再加热至1100℃~1150℃,保温40min-80min,出炉锻造,冷却,获得锻造后模具钢;
步骤三、对步骤三中获得的锻造后模具钢进行热处理,首次预热至500℃-550℃,保温20min-40min,二次预热至800℃-850℃,保温20min-40min,直接将炉温升至1010℃-1030℃进行加热,加热时间≤5min,随炉冷却至550℃-600℃,出炉空冷,获得成品模具钢。
对于耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,可采用如下优化方案:
步骤一中,进入水冷结晶器冷却前先进入真空罐脱气。
步骤一中所采用脱氧剂为铝。
步骤一中,钢锭的冷却方法为直立坑冷。
步骤二中,终锻温度≥850℃。
步骤二中,锻造方法为先采用轻快锻打,在锻透后采用重锤锻打,当接近终锻温度时,再变为轻快锻打。
本发明具有的优点和积极效果是:
本发明所生产的模具钢纯净度高,具有优秀的物理特性,在成本未增加的基础上,可以在低于600℃的工作温度下长期工作,提高了抗冷热疲劳及裂纹扩展速率性能,并减少了与铝合金在压铸过程中的粘结现象。
具体实施方式
以下将围绕两个有区别的技术改进方向,通过六个具体实施例对技术方案进行具体说明。
具体实施例1,此处设定为改进型H13I型:
一种耐高温蠕变低压模具钢,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.36%;Si:1.0%;Mn:0.7%;Cr:4.5%;Mo:1.8%;V:0.8%;Fe:90.84%。
一种耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、对冶炼好的钢水采用电渣重熔工艺进行冶炼,经重熔、渣洗、真空脱气、水冷结晶器快速冷却,获得钢锭或钢坯;为了控制柱状晶的发展,减少钢锭的偏析程度,增加钢锭的致密性,获得优良钢锭,我们重点设计了以下几点:①良好的脱气。钢中含有较多气体会使晚结晶的钢液熔点降低,相当于提高了钢液温度,促使柱状晶的发展。其中氢的有害作用最大。②结晶核心的影响。过冷度愈大,钢中的结晶核心愈多,组织愈致密。生产中用铝脱氧(铝的氧化、氮化物可作为结晶核心)能够获得细晶粒钢。③电渣重熔后钢锭的冷却由原来的横卧坑冷,改变成直立坑冷,有利于等轴晶的形成。
步骤二、对步骤二中获得的钢锭或钢坯进行加热至850℃,保温20min,再加热至1100℃,保温40min,出炉锻造,先采用轻快锻打,在锻透后采用重锤锻打,当接近终锻温度850℃时,再变为轻快锻打,冷却,获得锻造后模具钢。
在锻造实际生产中,模具钢常采用普通锻造方法,由于锻造比不够,组织中的碳化物没有被击散,导致材料等向性不好。实验证明,压铸铝热作模具钢必须达到7左右的变形量(即锻造比),才能达到模具钢的最佳使用性能。经过实验改进,在空气锤上采用三镦三拨,轻、重、轻的多遍反复锻造法,即“二轻一重”锻造法,使碳化物尽可能均匀化,锻后所得为珠光体上均匀分布的细粒碳化物。所谓“二轻一重”是指在开坯时的变形量要小,采用轻击快打的锻打法;当达到一定的变形量(即锻透)以后,可适当加大锤击力量,以增加变形量,提高锻造效率;当接近终锻温度时,则应减少锤击力量,以防锻件开裂。“二轻一重”还包含在开坯时与终锻结束时的锤击力量较轻,中间各锻造环节的锤击力较重这样一个含义,其目的也是防止开裂并平整锻件。模具钢在锻造过程中会产生较大的应力,同时在由高温向低温冷却过程中,还会产生组织应力,加上有些模具钢的导热性差,因此,必须采取适当的冷却方式和冷却条件,否则,锻件可能产生表面裂纹或内部裂纹,模具钢锻件可采用坑(或沙)冷,也可随炉冷却。
步骤三、对步骤三中获得的锻造后模具钢进行热处理,首次预热至500℃,保温20min,二次预热至800℃,保温20min,直接将炉温升至1010℃进行加热,加热时间5min,随炉冷却至550℃,出炉空冷,获得成品模具钢。
具体实施例2,此处设定为改进型H13II型:
一种耐高温蠕变低压模具钢,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.42%;Si:1.5%;Mn:1.5%;Cr:5.5%;Mo:2.2%;V:1.0%;S:0.03%;P:0.03%;Fe:87.8%;杂质0.02%。
一种耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、对冶炼好的钢水采用电渣重熔工艺进行冶炼,经重熔、渣洗、真空脱气、水冷结晶器快速冷却,获得钢锭或钢坯;为了控制柱状晶的发展,减少钢锭的偏析程度,增加钢锭的致密性,获得优良钢锭,我们重点设计了以下几点:①良好的脱气。钢中含有较多气体会使晚结晶的钢液熔点降低,相当于提高了钢液温度,促使柱状晶的发展。其中氢的有害作用最大。②结晶核心的影响。过冷度愈大,钢中的结晶核心愈多,组织愈致密。生产中用铝脱氧(铝的氧化、氮化物可作为结晶核心)能够获得细晶粒钢。③电渣重熔后钢锭的冷却由原来的横卧坑冷,改变成直立坑冷,有利于等轴晶的形成。
步骤二、对步骤二中获得的钢锭或钢坯进行加热至900℃,保温40min,再加热至1150℃,保温80min,出炉锻造,先采用轻快锻打,在锻透后采用重锤锻打,当接近终锻温度900℃时,再变为轻快锻打,冷却,获得锻造后模具钢。
在锻造实际生产中,模具钢常采用普通锻造方法,由于锻造比不够,组织中的碳化物没有被击散,导致材料等向性不好。实验证明,压铸铝热作模具钢必须达到7左右的变形量(即锻造比),才能达到模具钢的最佳使用性能。经过实验改进,在空气锤上采用三镦三拨,轻、重、轻的多遍反复锻造法,即“二轻一重”锻造法,使碳化物尽可能均匀化,锻后所得为珠光体上均匀分布的细粒碳化物。所谓“二轻一重”是指在开坯时的变形量要小,采用轻击快打的锻打法;当达到一定的变形量(即锻透)以后,可适当加大锤击力量,以增加变形量,提高锻造效率;当接近终锻温度时,则应减少锤击力量,以防锻件开裂。“二轻一重”还包含在开坯时与终锻结束时的锤击力量较轻,中间各锻造环节的锤击力较重这样一个含义,其目的也是防止开裂并平整锻件。模具钢在锻造过程中会产生较大的应力,同时在由高温向低温冷却过程中,还会产生组织应力,加上有些模具钢的导热性差,因此,必须采取适当的冷却方式和冷却条件,否则,锻件可能产生表面裂纹或内部裂纹,模具钢锻件可采用坑(或沙)冷,也可随炉冷却。
步骤三、对步骤三中获得的锻造后模具钢进行热处理,首次预热至550℃,保温40min,二次预热至850℃,保温40min,直接将炉温升至1030℃进行加热,加热时间2min,随炉冷却至600℃,出炉空冷,获得成品模具钢。
具体实施例3,此处设定为改进型H13III型:
一种耐高温蠕变低压模具钢,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.4%;Si:1.2%;Mn:1.0%;Cr:5.0%;Mo:2.0%;V:0.9%;S:0.02%;P:0.02%;Fe:89.45%;杂质0.01%。
一种耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、对冶炼好的钢水采用电渣重熔工艺进行冶炼,经重熔、渣洗、真空脱气、水冷结晶器快速冷却,获得钢锭或钢坯;为了控制柱状晶的发展,减少钢锭的偏析程度,增加钢锭的致密性,获得优良钢锭,我们重点设计了以下几点:①良好的脱气。钢中含有较多气体会使晚结晶的钢液熔点降低,相当于提高了钢液温度,促使柱状晶的发展。其中氢的有害作用最大。②结晶核心的影响。过冷度愈大,钢中的结晶核心愈多,组织愈致密。生产中用铝脱氧(铝的氧化、氮化物可作为结晶核心)能够获得细晶粒钢。③电渣重熔后钢锭的冷却由原来的横卧坑冷,改变成直立坑冷,有利于等轴晶的形成。
步骤二、对步骤二中获得的钢锭或钢坯进行加热至880℃,保温30min,再加热至1130℃,保温40min,出炉锻造,先采用轻快锻打,在锻透后采用重锤锻打,当接近终锻温度870℃时,再变为轻快锻打,冷却,获得锻造后模具钢。
在锻造实际生产中,模具钢常采用普通锻造方法,由于锻造比不够,组织中的碳化物没有被击散,导致材料等向性不好。实验证明,压铸铝热作模具钢必须达到7左右的变形量(即锻造比),才能达到模具钢的最佳使用性能。经过实验改进,在空气锤上采用三镦三拨,轻、重、轻的多遍反复锻造法,即“二轻一重”锻造法,使碳化物尽可能均匀化,锻后所得为珠光体上均匀分布的细粒碳化物。所谓“二轻一重”是指在开坯时的变形量要小,采用轻击快打的锻打法;当达到一定的变形量(即锻透)以后,可适当加大锤击力量,以增加变形量,提高锻造效率;当接近终锻温度时,则应减少锤击力量,以防锻件开裂。“二轻一重”还包含在开坯时与终锻结束时的锤击力量较轻,中间各锻造环节的锤击力较重这样一个含义,其目的也是防止开裂并平整锻件。模具钢在锻造过程中会产生较大的应力,同时在由高温向低温冷却过程中,还会产生组织应力,加上有些模具钢的导热性差,因此,必须采取适当的冷却方式和冷却条件,否则,锻件可能产生表面裂纹或内部裂纹,模具钢锻件可采用坑(或沙)冷,也可随炉冷却。
步骤三、对步骤三中获得的锻造后模具钢进行热处理,首次预热至530℃,保温30min,二次预热至830℃,保温30min,直接将炉温升至1020℃进行加热,加热时间4min,随炉冷却至580℃,出炉空冷,获得成品模具钢。
具体实施例4,此处设定为改进型RMXI型:
一种耐高温蠕变低压模具钢,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.36%;Si:0.4%;Mn:0.55%;Cr:2.75%;Mo:2.0%;V:0.8%;N:0.02%;Fe:93.12%。
一种耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、对冶炼好的钢水采用电渣重熔工艺进行冶炼,经重熔、渣洗、真空脱气、水冷结晶器快速冷却,获得钢锭或钢坯;为了控制柱状晶的发展,减少钢锭的偏析程度,增加钢锭的致密性,获得优良钢锭,我们重点设计了以下几点:①良好的脱气。钢中含有较多气体会使晚结晶的钢液熔点降低,相当于提高了钢液温度,促使柱状晶的发展。其中氢的有害作用最大。②结晶核心的影响。过冷度愈大,钢中的结晶核心愈多,组织愈致密。生产中用铝脱氧(铝的氧化、氮化物可作为结晶核心)能够获得细晶粒钢。③电渣重熔后钢锭的冷却由原来的横卧坑冷,改变成直立坑冷,有利于等轴晶的形成。
步骤二、对步骤二中获得的钢锭或钢坯进行加热至850℃,保温20min,再加热至1100℃,保温40min,出炉锻造,先采用轻快锻打,在锻透后采用重锤锻打,当接近终锻温度850℃时,再变为轻快锻打,冷却,获得锻造后模具钢。
在锻造实际生产中,模具钢常采用普通锻造方法,由于锻造比不够,组织中的碳化物没有被击散,导致材料等向性不好。实验证明,压铸铝热作模具钢必须达到7左右的变形量(即锻造比),才能达到模具钢的最佳使用性能。经过实验改进,在空气锤上采用三镦三拨,轻、重、轻的多遍反复锻造法,即“二轻一重”锻造法,使碳化物尽可能均匀化,锻后所得为珠光体上均匀分布的细粒碳化物。所谓“二轻一重”是指在开坯时的变形量要小,采用轻击快打的锻打法;当达到一定的变形量(即锻透)以后,可适当加大锤击力量,以增加变形量,提高锻造效率;当接近终锻温度时,则应减少锤击力量,以防锻件开裂。“二轻一重”还包含在开坯时与终锻结束时的锤击力量较轻,中间各锻造环节的锤击力较重这样一个含义,其目的也是防止开裂并平整锻件。模具钢在锻造过程中会产生较大的应力,同时在由高温向低温冷却过程中,还会产生组织应力,加上有些模具钢的导热性差,因此,必须采取适当的冷却方式和冷却条件,否则,锻件可能产生表面裂纹或内部裂纹,模具钢锻件可采用坑(或沙)冷,也可随炉冷却。
步骤三、对步骤三中获得的锻造后模具钢进行热处理,首次预热至500℃,保温20min,二次预热至800℃,保温20min,直接将炉温升至1010℃进行加热,加热时间5min,随炉冷却至550℃,出炉空冷,获得成品模具钢。
具体实施例5,此处设定为改进型RMXII型:
一种耐高温蠕变低压模具钢,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.42%;Si:0.65%;Mn:0.85%;Cr:3.25%;Mo:2.6%;V:1.0%;S:0.03%;P:0.03%;N:0.05%;Fe:91.1%;杂质0.02%。
一种耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、对冶炼好的钢水采用电渣重熔工艺进行冶炼,经重熔、渣洗、真空脱气、水冷结晶器快速冷却,获得钢锭或钢坯;为了控制柱状晶的发展,减少钢锭的偏析程度,增加钢锭的致密性,获得优良钢锭,我们重点设计了以下几点:①良好的脱气。钢中含有较多气体会使晚结晶的钢液熔点降低,相当于提高了钢液温度,促使柱状晶的发展。其中氢的有害作用最大。②结晶核心的影响。过冷度愈大,钢中的结晶核心愈多,组织愈致密。生产中用铝脱氧(铝的氧化、氮化物可作为结晶核心)能够获得细晶粒钢。③电渣重熔后钢锭的冷却由原来的横卧坑冷,改变成直立坑冷,有利于等轴晶的形成。
步骤二、对步骤二中获得的钢锭或钢坯进行加热至900℃,保温40min,再加热至1150℃,保温80min,出炉锻造,先采用轻快锻打,在锻透后采用重锤锻打,当接近终锻温度900℃时,再变为轻快锻打,冷却,获得锻造后模具钢。
在锻造实际生产中,模具钢常采用普通锻造方法,由于锻造比不够,组织中的碳化物没有被击散,导致材料等向性不好。实验证明,压铸铝热作模具钢必须达到7左右的变形量(即锻造比),才能达到模具钢的最佳使用性能。经过实验改进,在空气锤上采用三镦三拨,轻、重、轻的多遍反复锻造法,即“二轻一重”锻造法,使碳化物尽可能均匀化,锻后所得为珠光体上均匀分布的细粒碳化物。所谓“二轻一重”是指在开坯时的变形量要小,采用轻击快打的锻打法;当达到一定的变形量(即锻透)以后,可适当加大锤击力量,以增加变形量,提高锻造效率;当接近终锻温度时,则应减少锤击力量,以防锻件开裂。“二轻一重”还包含在开坯时与终锻结束时的锤击力量较轻,中间各锻造环节的锤击力较重这样一个含义,其目的也是防止开裂并平整锻件。模具钢在锻造过程中会产生较大的应力,同时在由高温向低温冷却过程中,还会产生组织应力,加上有些模具钢的导热性差,因此,必须采取适当的冷却方式和冷却条件,否则,锻件可能产生表面裂纹或内部裂纹,模具钢锻件可采用坑(或沙)冷,也可随炉冷却。
步骤三、对步骤三中获得的锻造后模具钢进行热处理,首次预热至550℃,保温40min,二次预热至850℃,保温40min,直接将炉温升至1030℃进行加热,加热时间2min,随炉冷却至600℃,出炉空冷,获得成品模具钢。
具体实施例6,此处设定为改进型RMXIII型:
一种耐高温蠕变低压模具钢,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.4%;Si:0.5%;Mn:0.7%;Cr:3.0%;Mo:2.4%;V:0.9%;S:0.02%;P:0.02%;N:0.04%;Fe:92.01%;杂质0.01%。
一种耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,包括如下步骤:
步骤一、对冶炼好的钢水采用电渣重熔工艺进行冶炼,经重熔、渣洗、真空脱气、水冷结晶器快速冷却,获得钢锭或钢坯;为了控制柱状晶的发展,减少钢锭的偏析程度,增加钢锭的致密性,获得优良钢锭,我们重点设计了以下几点:①良好的脱气。钢中含有较多气体会使晚结晶的钢液熔点降低,相当于提高了钢液温度,促使柱状晶的发展。其中氢的有害作用最大。②结晶核心的影响。过冷度愈大,钢中的结晶核心愈多,组织愈致密。生产中用铝脱氧(铝的氧化、氮化物可作为结晶核心)能够获得细晶粒钢。③电渣重熔后钢锭的冷却由原来的横卧坑冷,改变成直立坑冷,有利于等轴晶的形成。
步骤二、对步骤二中获得的钢锭或钢坯进行加热至880℃,保温30min,再加热至1130℃,保温40min,出炉锻造,先采用轻快锻打,在锻透后采用重锤锻打,当接近终锻温度870℃时,再变为轻快锻打,冷却,获得锻造后模具钢。
在锻造实际生产中,模具钢常采用普通锻造方法,由于锻造比不够,组织中的碳化物没有被击散,导致材料等向性不好。实验证明,压铸铝热作模具钢必须达到7左右的变形量(即锻造比),才能达到模具钢的最佳使用性能。经过实验改进,在空气锤上采用三镦三拨,轻、重、轻的多遍反复锻造法,即“二轻一重”锻造法,使碳化物尽可能均匀化,锻后所得为珠光体上均匀分布的细粒碳化物。所谓“二轻一重”是指在开坯时的变形量要小,采用轻击快打的锻打法;当达到一定的变形量(即锻透)以后,可适当加大锤击力量,以增加变形量,提高锻造效率;当接近终锻温度时,则应减少锤击力量,以防锻件开裂。“二轻一重”还包含在开坯时与终锻结束时的锤击力量较轻,中间各锻造环节的锤击力较重这样一个含义,其目的也是防止开裂并平整锻件。模具钢在锻造过程中会产生较大的应力,同时在由高温向低温冷却过程中,还会产生组织应力,加上有些模具钢的导热性差,因此,必须采取适当的冷却方式和冷却条件,否则,锻件可能产生表面裂纹或内部裂纹,模具钢锻件可采用坑(或沙)冷,也可随炉冷却。
步骤三、对步骤三中获得的锻造后模具钢进行热处理,首次预热至530℃,保温30min,二次预热至830℃,保温30min,直接将炉温升至1020℃进行加热,加热时间4min,随炉冷却至580℃,出炉空冷,获得成品模具钢。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,虽然本发明已以较佳实施例公开如上,然而,并非用以限定本发明,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围内,当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰,成为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种耐高温蠕变低压模具钢,其特征在于,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.36%-0.42%;Si:0.4%-1.5%;Mn:0.55%-1.5%;Cr:2.75%-5.5%;Mo:1.8%-2.6%;V:0.8%-1.0%;S:≤0.03%;P:≤0.03%;N:≤0.05%;余量为Fe和杂质。
2.根据权利要求1所述的耐高温蠕变低压模具钢,其特征在于,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.36%-0.42%;Si:1.0%-1.5%;Mn:0.7%-1.5%;Cr:4.5%-5.5%;Mo:1.8%-2.2%;V:0.8%-1.0%;S:≤0.03%;P:≤0.03%;余量为Fe和杂质。
3.根据权利要求1所述的耐高温蠕变低压模具钢,其特征在于,该模具钢中各化学组分的重量百分比为:
C:0.36%-0.42%;Si:0.4%-0.65%;Mn:0.55%-0.85%;Cr:2.75%-3.25%;Mo:2.0%-2.6%;V:0.8%-1.0%;S:≤0.03%;P:≤0.03%;N:0.02%-0.05%;余量为Fe和杂质。
4.一种耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、对冶炼好的钢水采用电渣重熔工艺进行冶炼,经重熔、渣洗、水冷结晶器快速冷却,获得钢锭或钢坯;
步骤二、对步骤一中获得的钢锭或钢坯进行加热至850℃-900℃,保温20min-40min,再加热至1100℃~1150℃,保温40min-80min,出炉锻造,冷却,获得锻造后模具钢;
步骤三、对步骤二中获得的锻造后模具钢进行热处理,首次预热至500℃-550℃,保温20min-40min,二次预热至800℃-850℃,保温20min-40min,直接将炉温升至1010℃-1030℃进行加热,加热时间≤5min,随炉冷却至550℃-600℃,出炉空冷,获得成品模具钢。
5.根据权利要求4所述的耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,其特征在于:步骤一中,进入水冷结晶器冷却前先进入真空罐脱气。
6.根据权利要求4或5所述的耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,其特征在于:步骤一中所采用脱氧剂为铝。
7.根据权利要求4或5所述的耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,其特征在于:步骤一中,钢锭的冷却方法为直立坑冷。
8.根据权利要求4所述的耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,其特征在于:步骤二中,终锻温度≥850℃。
9.根据权利要求4或7所述的耐高温蠕变低压模具钢的制备方法,其特征在于:步骤二中,锻造方法为先采用轻快锻打,在锻透后采用重锤锻打,当接近终锻温度时,再变为轻快锻打。
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