CN108004482A - 一种耐高温耐腐蚀模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种耐高温耐腐蚀模具,其特征在于,包括以下重量百分比的成分:C:1.1‑1.2%,Cu:2.3‑2.6%,Si:1.1‑1.6%,Zn:1.3‑1.4%,P:0.01‑0.015,Mn:0.8‑1.5%,S:0.01‑0.03%,Al:1.4‑1.7%,Mg:0.7‑0.9%,Ti:0.7‑0.9%,W:0.08‑0.11%,Cr:1.3‑1.5%,复合稀土:0.1‑0.3%,余量为Fe和不可避免杂质;本发明具有良好的耐高温性,耐腐蚀性,能够延长使用寿命。

Description

一种耐高温耐腐蚀模具
技术领域
本发明涉及模具材料技术领域,具体涉及一种耐高温耐腐蚀模具。
背景技术
随着工业不断的发展,模具领域逐渐崛起,其市场需求量越来越大,然而模具本身在使用的过程中大多数情况均处于高温状态,导致模具材料较易被氧化,同时模具在恶劣的使用环境下,表面易被各酸性液体腐蚀,从而导致模具的使用寿命大幅降低,影响其正常使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐高温耐腐蚀模具,具有高强度、耐高温和耐腐蚀性,能够延长使用的寿命。
本发明为了实现上述目的,提供技术方案是:一种耐高温耐腐蚀模具,包括以下重量百分比的成分:C:1.1-1.2%,Cu:2.3-2.6%,Si:1.1-1.6%,Zn:1.3-1.4%,P:0.01-0.015,Mn:0.8-1.5%,S:0.01-0.03%,Al:1.4-1.7%,Mg:0.7-0.9%,Ti:0.7-0.9%,W:0.08-0.11%,Cr:1.3-1.5%,复合稀土:0.1-0.3%,余量为Fe和不可避免杂质;
其中复合稀土按质量百分比包括以下组分:Dy:15-17%,Ce:20-23%,Pr:5-10%,Nd:4-8%,其余为La。
本发明进一步限定的技术方案是:
前述的包括以下重量百分比的成分:C:1.1%,Cu:2.3%,Si:1.2%,Zn:1.3%,P:0.01,Mn:1.2%,S:0.02%,Al:1.5%,Mg:0.7%,Ti:0.75%,W:0.083%,Cr:1.3%,复合稀土:0.15%,余量为Fe和不可避免杂质;
其中复合稀土按质量百分比包括以下组分:Dy:15%,Ce:21%,Pr:7%,Nd:6%,其余为La。
前述的包括以下重量百分比的成分C:1.15%,Cu:2.43%,Si:1.3%,Zn:1.36%,P:0.012,Mn:0.8-1.5%,S:0.022%,Al:1.62%,Mg:0.84%,Ti:0.86%,W:0.092%,Cr:1.4%,复合稀土:0.24%,余量为Fe和不可避免杂质;
其中复合稀土按质量百分比包括以下组分:Dy:16%,Ce:22%,Pr:8%,Nd:7%,其余为La。
本发明提供一种耐高温耐腐蚀模具制备方法,具体包括以下步骤:
步骤一:熔炼:熔炼温度为1130-1200℃,时间为2-3h;
步骤二:除渣:加入除渣剂,随后搅拌,重复2-3次,其中除渣剂为珍珠岩细粉、活性SiO2和活性 Al2O3按7:2:1配比混合得到;
步骤三:精炼:通入氩气,精炼温度为700-740℃,时间为1-2h,扒渣时间为20-30min;
步骤四:浇铸成型:浇铸温度为1000-1080℃,时间为20-25s,得模具毛坯;
步骤五:将模具毛坯进行等温淬火处理,等温淬火处理采用的是硝酸盐盐浴等温淬火,其温度为 500-530℃,时间为1-2h,然后迅速将模具冷至200-230℃,其中硝酸盐为硝酸钙和硝酸钠以重量比为1:2的比例;
步骤六:再将模具毛坯放置在退火炉里进行退火处理,温度为600-630℃,,时间为1-1.5h。
本发明的有益效果是:本发明中加入铜,其具有耐腐蚀作用,加入硅可以强化铁素体,改善材料的耐热性和耐腐蚀性,能细化组织,而且Cu和Si含量在本发明中较高,这样降低材料的韧性和塑性,铝、硅和复合稀土能提高其抗氧化性能;且复合稀土具有变质作用,其具有长效及重熔稳定的特点;并且复合稀土的加入本发明材料的耐腐蚀性和抗高温氧化性具有一定的提高,同时也提高了强度和韧性;
本发明中除渣剂可以使化学成分可调,熔体性能可控,可以满足从小包至大包,从铸铁到铸钢不同的聚渣和扒渣要求,而且在使用时,其熔化后的熔体粘度高,可提高聚渣和扒渣的效率;
本发明等温淬火获得贝氏体,增强了强度、硬度、韧性、耐磨性和塑性;本发明制备的模具,具有很好的防腐蚀性能、耐高温性、抗氧化性和强度,与现有的模具相比,其寿命可提高1-2倍。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种耐高温耐腐蚀模具,包括以下重量百分比的成分:C:1.1%,Cu:2.3%,Si:1.2%,Zn:1.3%,P:0.01,Mn:1.2%,S:0.02%,Al:1.5%,Mg:0.7%,Ti:0.75%,W:0.083%,Cr:1.3%,复合稀土:0.15%,余量为Fe和不可避免杂质;
其中复合稀土按质量百分比包括以下组分:Dy:15%,Ce:21%,Pr:7%,Nd:6%,其余为La。
本实施例提供一种耐高温耐腐蚀模具制备方法,具体包括以下步骤:
步骤一:熔炼:熔炼温度为1150℃,时间为2.5h;
步骤二:除渣:加入除渣剂,随后搅拌,重复3次,其中除渣剂为珍珠岩细粉、活性SiO2和活性 Al2O3按7:2:1配比混合得到;
步骤三:精炼:通入氩气,精炼温度为730℃,时间为1.5h,扒渣时间为25min;
步骤四:浇铸成型:浇铸温度为1050℃,时间为24s,得模具毛坯;
步骤五:将模具毛坯进行等温淬火处理,等温淬火处理采用的是硝酸盐盐浴等温淬火,其温度为 520℃,时间为1h,然后迅速将模具冷至210℃,其中硝酸盐为硝酸钙和硝酸钠以重量比为1:2的比例;
步骤六:再将模具毛坯放置在退火炉里进行退火处理,温度为615℃,,时间为1.2h。
实施例2
本实施例提供一种耐高温耐腐蚀模具,包括以下重量百分比的成分:C:1.15%,Cu:2.43%,Si:1.3%,Zn:1.36%,P:0.012,Mn:0.8-1.5%,S:0.022%,Al:1.62%,Mg:0.84%,Ti:0.86%,W:0.092%,Cr:1.4%,复合稀土:0.24%,余量为Fe和不可避免杂质;
其中复合稀土按质量百分比包括以下组分:Dy:16%,Ce:22%,Pr:8%,Nd:7%,其余为La。
本实施例提供一种耐高温耐腐蚀模具制备方法,具体包括以下步骤:
步骤一:熔炼:熔炼温度为1180℃,时间为2h;
步骤二:除渣:加入除渣剂,随后搅拌,重复3次,其中除渣剂为珍珠岩细粉、活性SiO2和活性 Al2O3按7:2:1配比混合得到;
步骤三:精炼:通入氩气,精炼温度为740℃,时间为1h,扒渣时间为22min;
步骤四:浇铸成型:浇铸温度为1060℃,时间为22s,得模具毛坯;
步骤五:将模具毛坯进行等温淬火处理,等温淬火处理采用的是硝酸盐盐浴等温淬火,其温度为 500℃,时间为2h,然后迅速将模具冷至200℃,其中硝酸盐为硝酸钙和硝酸钠以重量比为1:2的比例;
步骤六:再将模具毛坯放置在退火炉里进行退火处理,温度为620℃,,时间为1h。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种耐高温耐腐蚀模具,其特征在于,包括以下重量百分比的成分:C:1.1-1.2%,Cu:2.3-2.6%,Si:1.1-1.6%,Zn:1.3-1.4%,P:0.01-0.015,Mn:0.8-1.5%,S:0.01-0.03%,Al:1.4-1.7%,Mg:0.7-0.9%,Ti:0.7-0.9%,W:0.08-0.11%,Cr:1.3-1.5%,复合稀土:0.1-0.3%,余量为Fe和不可避免杂质;
其中复合稀土按质量百分比包括以下组分:Dy:15-17%,Ce:20-23%,Pr:5-10%,Nd:4-8%,其余为La。
2.根据权利要求1中所述的耐高温耐腐蚀模具,其特征在于:包括以下重量百分比的成分:C:1.1%,Cu:2.3%,Si:1.2%,Zn:1.3%,P:0.01,Mn:1.2%,S:0.02%,Al:1.5%,Mg:0.7%,Ti:0.75%,W:0.083%,Cr:1.3%,复合稀土:0.15%,余量为Fe和不可避免杂质;
其中复合稀土按质量百分比包括以下组分:Dy:15%,Ce:21%,Pr:7%,Nd:6%,其余为La。
3.根据权利要求1中所述的耐高温耐腐蚀模具,其特征在于:包括以下重量百分比的成分:C:1.15%,Cu:2.43%,Si:1.3%,Zn:1.36%,P:0.012,Mn:0.8-1.5%,S:0.022%,Al:1.62%,Mg:0.84%,Ti:0.86%,W:0.092%,Cr:1.4%,复合稀土:0.24%,余量为Fe和不可避免杂质;
其中复合稀土按质量百分比包括以下组分:Dy:16%,Ce:22%,Pr:8%,Nd:7%,其余为La。
4.根据权利要求1-3中任意所述的耐高温耐腐蚀模具制备方法,其特征在于:具体包括以下步骤:
步骤一:熔炼:熔炼温度为1130-1200℃,时间为2-3h;
步骤二:除渣:加入除渣剂,随后搅拌,重复2-3次,其中除渣剂为珍珠岩细粉、活性SiO2和活性 Al2O3按7:2:1配比混合得到;
步骤三:精炼:通入氩气,精炼温度为700-740℃,时间为1-2h,扒渣时间为20-30min;
步骤四:浇铸成型:浇铸温度为1000-1080℃,时间为20-25s,得模具毛坯;
步骤五:将模具毛坯进行等温淬火处理,等温淬火处理采用的是硝酸盐盐浴等温淬火,其温度为 500-530℃,时间为1-2h,然后迅速将模具冷至200-230℃,其中硝酸盐为硝酸钙和硝酸钠以重量比为1:2的比例;
步骤六:再将模具毛坯放置在退火炉里进行退火处理,温度为600-630℃,,时间为1-1.5h。
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