CN106191694A - 热锻温挤冷冲工模具兼用钢 - Google Patents

热锻温挤冷冲工模具兼用钢 Download PDF

Info

Publication number
CN106191694A
CN106191694A CN201610519930.7A CN201610519930A CN106191694A CN 106191694 A CN106191694 A CN 106191694A CN 201610519930 A CN201610519930 A CN 201610519930A CN 106191694 A CN106191694 A CN 106191694A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
mould
tool
warm extrusion
forge hot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610519930.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106191694B (zh
Inventor
左其福
左郁锋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang Jiatai die material development Co. Ltd.
Original Assignee
左其福
左郁锋
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 左其福, 左郁锋 filed Critical 左其福
Priority to CN201610519930.7A priority Critical patent/CN106191694B/zh
Publication of CN106191694A publication Critical patent/CN106191694A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106191694B publication Critical patent/CN106191694B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/005—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing rare earths, i.e. Sc, Y, Lanthanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/10—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt
    • C22C38/105—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing cobalt containing Co and Ni
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/12—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing tungsten, tantalum, molybdenum, vanadium, or niobium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Heat Treatment Of Steel (AREA)

Abstract

本发明涉及一种热锻温挤冷冲工模具兼用钢，属于合金钢制造工艺技术领域，该工模具兼用钢的成分及重量百分比为：C0.35～0.15%；Si0.4～1.4%；Mn0.5～1.4%；Cr2.5～8.5%；Mo0.95～4.75%；W0.8～3.65%；V0.5～2.0%；Ni0.2～1.75%；Co0.5～2.5%；Nb0.1～0.56%；Re0.01～0.3%；Fe余量。本发明机械性能高、强度高、韧性好、硬度高、耐磨耐用，使用寿命高,并且适用于热、温、冷作工况。

Description

热锻温挤冷冲工模具兼用钢
技术领域
本发明涉及一种热锻温挤冷冲工模具兼用钢，属于合金钢制造工艺技术领域。
背景技术
工模具被誉为“现代工业之母”，足可见工模具在现代工业中的重要性及不可磨灭的贡献，其中工模具钢是模具最重要的组成部分，也是模具材料中应用最为广泛的材料，是工模具制造产业重要的物质载体和技术基础，其品种、规格、质量对工模具的性能、使用寿命和制造周期起着决定性的作用。
钢是以铁、碳为主要成分的合金，它的含碳量一般小于2.11% 。钢是经济建设中极为重要的金属材料。按化学成分，分为碳素钢（简称碳钢）与合金钢两大类。碳钢是由生铁冶炼获得的合金，除铁、碳为其主要成分外，还含有少量的锰、硅、硫、磷等杂质。碳钢具有一定的机械性能，又有良好的工艺性能，且价格低廉。因此，碳钢获得了广泛的应用。但随着现代工业与科学技术的迅速发展，碳钢的性能已不能完全满足需要，于是人们研制了各种合金钢。合金钢是在碳钢基础上，有目的地加入某些元素（称为合金元素）而得到的多元合金。与碳钢比，合金钢的性能有显著的提高，故应用日益广泛。由于钢材品种繁多，为了便于生产、保管、选用与研究，必须对钢材加以分类。按钢材的用途、化学成分、质量的不同，可将钢分为许多类。
由于模具的用途很广，各种模具的工作条件差别很大，所以，制造模具用材料范围很广，从—般的碳素结构钢、碳素工具钢、合金结构钢、合金工具钢、弹簧钢、高速工具钢、不锈耐热钢直到适应特殊模具需要的马氏体时效钢以及粉末高速钢、粉末高合金模具钢等。模具钢按用途一般可分为冷作模具钢、热作模具钢和塑料成型用模具钢三大类。
国内外工具模具钢都是以热、温、冷作工模具工况温度范围分类，采用热作工模具钢适用于1100℃～950℃热锻、热挤、热冲、热墩工模具，工况在900℃左右温度模具采用温锻、温挤、温冲、模具钢（也有用热作模具钢）。工况在室温（或200℃左右）时工模具采用冷作模具钢，制造冷锻、冷挤、冷冲、冷镦等工具钢，国内外热、温、冷作工模具材料几百种上千种，各国都有不同的牌号，成分不同性能各异，要选其中一种适合的钢种比较困难，有的需做多次试验或根据别人经验试用都不能顺利实现提高工模具寿命，影响了工业发展。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种机械性能高、强度高、韧性好、硬度高、耐磨耐用，使用寿命高,并且适用于热、温、冷作工况的热锻温挤冷冲工模具兼用钢。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的。
热锻温挤冷冲工模具兼用钢，该工模具兼用钢的成分及重量百分比为。
C 0.35～0.15%； Si 0.4～1.4%； Mn 0.5～1.4%。
Cr 2.5～8.5%； Mo 0.95～4.75%； W 0.8～3.65%。
V 0.5～2.0%； Ni 0.2～1.75%； Co 0.5～2.5%。
Nb 0.1～0.56%； Re 0.01～0.3%； Fe 余量。
上述热锻温挤冷冲工模具兼用钢的制备方法，可按如下步骤实施。
（1）熔炼：按传统常规方法熔炼，将上述配方称量配合的配合料放置于中频感应炉中，在1510～1750℃温度下进行熔炼，然后浇注钢锭。
（2）电渣重熔：将上述锭作为自耗电极放于电渣重熔装置中，进行二次精炼；利用电流通过电渣层产生电阻热来熔化自耗电极合金母材，液体金属以熔滴形式经渣池的渣层下落至下面的水冷结晶器中，再重新凝固成钢锭。
（3）高温均匀化：将步骤（2）所得钢锭加热至1250～1330℃，并保温8～10小时，使钢成分均匀化，防止成分偏析，改善钢的凝固组，然后冷却。
（4）锻造：将步骤（3）所得钢锭加热至1240～1320℃，进行粗锻，终锻温度为980℃。
（5）毛坯锻造：将上述钢锻件毛坯再次加热至1200～1310℃；在1000～1100℃温度范围内继续进行锻造加工。
（6）退火处理：先以65～85℃/小时的升温速度将锻件加热至850～900℃，保温4～5小时，以22～35℃/小炉冷至730～760℃，保温2～4 小时，再以34～45℃/小时冷却至460～550℃，出炉空冷。
（7）淬火回火：采用低淬低回,分级升温的热处理方式，即1070～1140℃淬火，550～630℃回火2～3次，每次回火2h。
SRLA模具适合热、温、冷作工模具，简称SRLA“三兼钢”。本发明是研制成功一种钢，这种钢机械性能高、强度高、韧性好、硬度高、耐磨耐用，使用寿命高,并且适用于热、温、冷作工况的各种工模具,稳定提高工模具使用寿命，可比常用的热、温作H13模具钢和冷作Cr12MoV模具钢提高使用寿命4～8倍，适合企业制造热、温、冷作的工具模具。本发明产品抗拉强度为：2720MPa；屈服强度为：1985MPa；延伸率为：12.85；冲击韧性为29.5。
与现有技术相比，本发明具有如下特点。
（1）本发明质量好,性能高,使用寿命比一般常用模具钢H13、Cr12MoV可提高使用寿命4～8倍。
（2）材料纯度高,致密,均匀,等向,可长期稳定。
（3）制造工模具易选定优质模具钢，无需在千百种工模具材料中挑选或反复试验确定。
（4）便于记忆,采购,减少企业公司储存。过去在千余种牌号、性能、适用范围很难记忆，选用、库里常备多种积压资金。
（5）便于工模具制造，便于加工,热处理。
（6）提高工模具寿命减少企业工模具年用量60%以上，降低企业生产成本。
（7）目前国外先进国家工模具比我国普通工模具使用寿命高3倍左右，采用SRLA高强韧工模具钢能提高4～8倍。
具体实施方式
实施例1。
热锻温挤冷冲工模具兼用钢，该工模具兼用钢的成分及重量百分比为。
C 0.35%； Si 0.4%； Mn 0.5%。
Cr 2.5%； Mo 0.95%； W 0.8%。
V 0.5%； Ni 0.2%； Co 0.5%。
Nb 0.1%； Re 0.01%； Fe 余量。
上述热锻温挤冷冲工模具兼用钢的制备方法，可按如下步骤实施。
（1）熔炼：按传统常规方法熔炼，将上述配方称量配合的配合料放置于中频感应炉中，在1600℃温度下进行熔炼，然后浇注钢锭。
（2）电渣重熔：将上述锭作为自耗电极放于电渣重熔装置中，进行二次精炼；利用电流通过电渣层产生电阻热来熔化自耗电极合金母材，液体金属以熔滴形式经渣池的渣层下落至下面的水冷结晶器中，再重新凝固成钢锭。
（3）高温均匀化：将步骤（2）所得钢锭加热至1280℃，并保温9小时，使钢成分均匀化，防止成分偏析，改善钢的凝固组，然后冷却。
（4）锻造：将步骤（3）所得钢锭加热至1280℃，进行粗锻，终锻温度为980℃。
（5）毛坯锻造：将上述钢锻件毛坯再次加热至1300℃；在1080℃温度范围内继续进行锻造加工。
（6）退火处理：先以80℃/小时的升温速度将锻件加热至880℃，保温4.5小时，以30℃/小炉冷至750℃，保温3 小时，再以38℃/小时冷却至480℃，出炉空冷。
（7）淬火回火：采用低淬低回的热处理方式，即1070℃淬火，560℃两次回火，每次回火2h。
实施例2。
热锻温挤冷冲工模具兼用钢，该工模具兼用钢的成分及重量百分比为。
C 0.15%； Si 1.4%； Mn 1.4%。
Cr 8.5%； Mo 4.75%； W 3.65%。
V 2.0%； Ni 1.75%； Co 2.5%。
Nb 0.56%； Re 0.3%； Fe 余量。
上述热锻温挤冷冲工模具兼用钢的制备方法，可按如下步骤实施。
（1）熔炼：按传统常规方法熔炼，将上述配方称量配合的配合料放置于中频感应炉中，在1610℃温度下进行熔炼，然后浇注钢锭。
（2）电渣重熔：将上述锭作为自耗电极放于电渣重熔装置中，进行二次精炼；利用电流通过电渣层产生电阻热来熔化自耗电极合金母材，液体金属以熔滴形式经渣池的渣层下落至下面的水冷结晶器中，再重新凝固成钢锭。
（3）高温均匀化：将步骤（2）所得钢锭加热至1300℃，并保温9小时，使钢成分均匀化，防止成分偏析，改善钢的凝固组，然后冷却。
（4）锻造：将步骤（3）所得钢锭加热至1290℃，进行粗锻，终锻温度为980℃。
（5）毛坯锻造：将上述钢锻件毛坯再次加热至1290℃；在1100℃温度范围内继续进行锻造加工。
（6）退火处理：先以80℃/小时的升温速度将锻件加热至890℃，保温5小时，以35℃/小炉冷至760℃，保温4 小时，再以45℃/小时冷却至550℃，出炉空冷。
（7）淬火回火：采用低淬低回的热处理方式，即1130℃淬火， 600℃两次回火，每次回火2h。

Claims (1)

1.热锻温挤冷冲工模具兼用钢，其特征在于，该工模具兼用钢的成分及重量百分比为：
C 0.35～0.15%； Si 0.4～1.4%； Mn 0.5～1.4%；
Cr 2.5～8.5%； Mo 0.95～4.75%； W 0.8～3.65%；
V 0.5～2.0%； Ni 0.2～1.75%； Co 0.5～2.5%；
Nb 0.1～0.56%； Re 0.01～0.3%； Fe 余量。
CN201610519930.7A 2016-07-05 2016-07-05 热锻温挤冷冲工模具兼用钢 Active CN106191694B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610519930.7A CN106191694B (zh) 2016-07-05 2016-07-05 热锻温挤冷冲工模具兼用钢

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610519930.7A CN106191694B (zh) 2016-07-05 2016-07-05 热锻温挤冷冲工模具兼用钢

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106191694A true CN106191694A (zh) 2016-12-07
CN106191694B CN106191694B (zh) 2019-04-09

Family

ID=57465670

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610519930.7A Active CN106191694B (zh) 2016-07-05 2016-07-05 热锻温挤冷冲工模具兼用钢

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106191694B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018064771A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Exco Technologies Limited Tool steel composition for component of die-casting apparatus or of extrusion press
CN108315664A (zh) * 2018-04-26 2018-07-24 河冶科技股份有限公司 搓丝板材料及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005187899A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Daido Steel Co Ltd 加工性に優れたプラスチック成形金型用鋼
EP1632583A1 (en) * 2003-05-13 2006-03-08 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Tool steel for hot working, tool for hot working and plug for producing seamless pipe
CN1824822A (zh) * 2006-01-25 2006-08-30 周向儒 一种新型模具钢及其热处理工艺
CN101240399A (zh) * 2008-03-05 2008-08-13 钢铁研究总院 一种低铬低成本热作模具钢
CN101280394A (zh) * 2008-05-20 2008-10-08 上海大学 一种高硅低碳型高热强性热作模具钢
CN101368247A (zh) * 2008-09-16 2009-02-18 周向儒 一种新型铬系热作模具钢及其热处理工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1632583A1 (en) * 2003-05-13 2006-03-08 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Tool steel for hot working, tool for hot working and plug for producing seamless pipe
JP2005187899A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Daido Steel Co Ltd 加工性に優れたプラスチック成形金型用鋼
CN1824822A (zh) * 2006-01-25 2006-08-30 周向儒 一种新型模具钢及其热处理工艺
CN101240399A (zh) * 2008-03-05 2008-08-13 钢铁研究总院 一种低铬低成本热作模具钢
CN101280394A (zh) * 2008-05-20 2008-10-08 上海大学 一种高硅低碳型高热强性热作模具钢
CN101368247A (zh) * 2008-09-16 2009-02-18 周向儒 一种新型铬系热作模具钢及其热处理工艺

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018064771A1 (en) * 2016-10-06 2018-04-12 Exco Technologies Limited Tool steel composition for component of die-casting apparatus or of extrusion press
US11819910B2 (en) 2016-10-06 2023-11-21 Exco Technologies Limited Tool steel composition for component of die-casting apparatus or of extrusion press
CN108315664A (zh) * 2018-04-26 2018-07-24 河冶科技股份有限公司 搓丝板材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106191694B (zh) 2019-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106544592B (zh) 强韧性热作模具钢及其生产方法
JP6829717B2 (ja) 残留熱を利用する継目無鋼管のオンライン焼入れ冷却方法および製造方法
CN101717896B (zh) 高强韧冷作模具钢及其制备方法
CN106566997B (zh) 一种高性能压铸模用热作模具钢冶金制造方法
CN103911556B (zh) 一种热作模具钢材料及其制备方法
CN103397267A (zh) 轧制锂电池保护板用冷轧辊及其制造方法
CN104294159A (zh) 一种新型塑料模具钢及其制备与热处理工艺
CN106521313A (zh) 高红硬性高耐磨性热作模具钢材及其生产工艺
CN102212756A (zh) 铬钼钒系热作工模具钢及其热处理工艺
CN102650020A (zh) 高硅高锰型高热稳定性热作模具钢及其热处理工艺
CN104379277B (zh) 一种孪晶诱导塑性钢及其生产方法
CN109266970A (zh) 高氮高铬塑料模具钢及其冶炼和热处理方法
CN103334052A (zh) 一种高导热率高耐磨热冲压模具用钢及其制备方法
CN107974639B (zh) 一种高韧性的多元合金耐磨钢球及其制备方法
CN102676923A (zh) 一种超高热导率热冲压模具用钢及其制备方法
CN102400053A (zh) 屈服强度460MPa级建筑结构用钢板及其制造方法
CN104178694A (zh) 一种高寿命热作模具钢
CN103834872A (zh) 高耐磨性模具钢
CN109457086A (zh) 铌微合金化耐磨铸钢材料、其应用和制备方法
CN104164630A (zh) 一种高强度耐腐蚀汽车配件合金钢材料及其制造工艺
CN101942606B (zh) 含氮奥氏体型热作模具钢及其制备方法
CN103147004A (zh) 一种热轧低合金高强度钢板及其制造方法
CN105177430A (zh) 一种合金工具钢及其生产方法
CN106191694B (zh) 热锻温挤冷冲工模具兼用钢
CN102888567A (zh) 用于塑料成型用模具的预硬化钢

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191118

Address after: 110000 shuanglouzi village, Hushitai Town, shenbeixin District, Shenyang City, Liaoning Province

Patentee after: Shenyang Jiatai die material development Co. Ltd.

Address before: 110000 Union Road, Dadong District, Liaoning, Shenyang, 173-2-212

Co-patentee before: Zuo Yufeng

Patentee before: Zuo Qifu