CN110273112A - 一种高强度耐用汽车模具材料及其制备方法 - Google Patents

一种高强度耐用汽车模具材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种高强度耐用汽车模具材料,按照质量百分数的化学成分为：Cr 9‑12％、Cu 0.2‑0.4％、Hf 0.1‑0.3％、Ni 2‑5％、Mo 4‑5％、W 0.01‑0.02％、Co 6‑8％、Ta 0.1‑0.4％、Ti 0.1‑0.3％、P≤0.015％、S≤0.01％、C 2.5‑2.7％，余量为Fe，进一步地本发明提供了该材料的制备方法，包括以下步骤：1）铸铁棒；2)第一次热处理；3）铸锭；4)第二次热处理；5）成分检验，本发明的模具材料具有较高的强度和韧性，并且在热稳定性方面表现良好，采用该模具材料制备的模具耐磨、耐高温、韧性好，有效延长了模具的使用寿命，能够满足市场对模具材料越来越高的性能要求。

Description

一种高强度耐用汽车模具材料及其制备方法
技术领域
本发明属于汽车模具技术领域，尤其涉及一种高强度耐用汽车模具材料及其制备方法。
背景技术
据了解，我国目前为汽车服务的模具约已占到了全部模具产量的三分之一左右，在这占模具总量三分之一的汽车模具中，冲压模具要占到一半左右，由此可见汽车冲压模具在模具行业和汽车工业中的重要地位；随着模具行业的不断发展，汽车模具在国内的模具行业已经有着举足轻重的位置；迅猛发展的中国汽车工业为国内的汽车模具带来了广阔的发展空间；此外由于成本和市场的因素致使发达国家模具制造的重心也逐步向以中国为代表的发展中国家转移；国内外的综合因素促进了国内汽车模具工业高速发展，可见，我国汽车模具产业的前景十分广阔。
随着我国汽车模具产业的发展，也就对汽车模具的性能提出了越来越高的要求；努力提高模具的力学性能，延长模具的使用寿命，将为人类社会带来可观的社会效益和经济效益；汽车模具的力学性能与汽车模具所采用的材料有直接关系，目前汽车模具所采用的材料主要为我国的3Cr2W8V钢、美国的H-13(相当于40CrSiMoV)钢、德国的3Cr3Mo3V钢等，随着时代的发展，这些模具材料逐渐出现热稳定性差、耐磨性差等缺陷，已经逐渐无法满足市场对汽车模具材料越来越高的性能要求，市场需要性能更加优异的汽车模具材料。
因此，发明一种高强度耐用汽车模具材料及其制备方法显得非常必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种高强度耐用汽车模具材料及其制备方法，解决汽车模具生产效率低下的问题。
一种高强度耐用汽车模具材料，其特征在于，按照质量百分数的化学成分为：Cr9- 12％、Cu 0.2-0.4％、Hf 0.1-0.3％、Ni 2-5％、Mo 4-5％、W 0.01-0.02％、 Co 6-8％、Ta 0.1-0.4％、Ti 0.1-0.3％、P≤0.015％、S≤0.01％、C 2.5-2.7％，余量为Fe。
进一步地：按照质量百分数的化学成分为：Cr 8-12％、Cu 0.2-0.4％、Hf 0.4-0.6％、Ba 0.3-0.4％、Ni 2-4％、 Mo 3-4％、W 0.02-0.03％、Co3-4％、Ta1-1.2％、Ti 0.5-0.6％、P≤0.015％、S ≤0.015％、C 2.53-2.65％，余量为Fe。
一种高强度耐用汽车模具材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照重量百分比称取各组分，然后投入至真空感应熔炼炉中，在氮气氛围下进行熔炼，获得铸棒；
2)对铸棒进行第一次热处理；
3)将铸棒经电渣重熔为铸锭；
4)对铸锭进行第二次热处理；
5)检验。
进一步地，步骤1) 中，所述熔炼的具体步骤为：烘料，20Kw、12-15分钟；熔化，100Kw、30-40分钟；精炼，45Kw、50- 60分钟，最后调温浇铸。
进一步地，步骤2) 中，所述第一次退火处理为将铸棒升温至750-980℃，保温0.5-1h，然后升温至1200-1250 ℃，保温2.2-3h，随炉冷却至350-400℃，再升温至530-560℃，保温0.5-1h，随炉冷却至室温。
进一步地，步骤4) 中，所述第二次热处理为将铸锭加热至780-800℃，保温1-2h，然后升温至1160-1170℃，保温3-5h，随炉冷却至220-250℃，再升温至590-600℃，保温0.5-1h，随炉冷却至室温。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明的模具材料具有较高的强度和韧性，并且在热稳定性方面表现良好，采用该模具材料制备的模具耐磨、耐高温、韧性好，有效延长了模具的使用寿命，能够满足市场对模具材料越来越高的性能要求。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步描述：
实施例1：
一种高强度耐用汽车模具材料，其特征在于，按照质量百分数的化学成分为：Cr 9-12％、Cu 0.2-0.4％、Hf 0.1-0.3％、Ni 2-5％、Mo 4-5％、W 0.01-0.02％、 Co 6-8％、Ta0.1-0.4％、Ti 0.1-0.3％、P≤0.015％、S≤0.01％、C 2.5-2.7％，余量为Fe。
利用苏州振吴电炉有限公司型号为DZ系列电渣重熔炉下，一种高强度耐用汽车模具材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照重量百分比称取各组分，然后投入至真空感应熔炼炉中，在氮气氛围下进行熔炼，获得铸棒；
2)对铸棒进行第一次热处理；
3)将铸棒经电渣重熔为铸锭；
4)对铸锭进行第二次热处理；
5)检验。
进一步地，步骤1) 中，所述熔炼的具体步骤为：烘料，20Kw、12-15分钟；熔化，100Kw、30-40分钟；精炼，45Kw、50- 60分钟，最后调温浇铸。
进一步地，步骤2) 中，所述第一次退火处理为将铸棒升温至750-980℃，保温0.5-1h，然后升温至1200-1250 ℃，保温2.2-3h，随炉冷却至350-400℃，再升温至530-560℃，保温0.5-1h，随炉冷却至室温。
进一步地，步骤4) 中，所述第二次热处理为将铸锭加热至780-800℃，保温1-2h，然后升温至1160-1170℃，保温3-5h，随炉冷却至220-250℃，再升温至590-600℃，保温0.5-1h，随炉冷却至室温。
实施例2：
一种高强度耐用汽车模具材料，其特征在于，按照质量百分数的化学成分为：Cr 8-12％、Cu 0.2-0.4％、Hf 0.4-0.6％、Ba 0.3-0.4％、Ni 2-4％、Mo 3-4％、W 0.02-0.03％、Co3-4％、Ta1-1.2％、Ti 0.5-0.6％、P≤0.015％、S ≤0.015％、C 2.53-2.65％，余量为Fe。
利用苏州振吴电炉有限公司型号为DZ系列电渣重熔炉下，一种高强度耐用汽车模具材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照重量百分比称取各组分，然后投入至真空感应熔炼炉中，在氮气氛围下进行熔炼，获得铸棒；
2)对铸棒进行第一次热处理；
3)将铸棒经电渣重熔为铸锭；
4)对铸锭进行第二次热处理；
5)检验。
进一步地，步骤1) 中，所述熔炼的具体步骤为：烘料，20Kw、12-15分钟；熔化，100Kw、30-40分钟；精炼，45Kw、50- 60分钟，最后调温浇铸。
进一步地，，步骤2) 中，所述第一次退火处理为将铸棒升温至750-980℃，保温0.5-1h，然后升温至1200-1250 ℃，保温2.2-3h，随炉冷却至350-400℃，再升温至530-560℃，保温0.5-1h，随炉冷却至室温。
进一步地，步骤4) 中，所述第二次热处理为将铸锭加热至780-800℃，保温1-2h，然后升温至1160-1170℃，保温3-5h，随炉冷却至220-250℃，再升温至590-600℃，保温0.5-1h，随炉冷却至室温。
利用本发明所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高强度耐用汽车模具材料，其特征在于，按照质量百分数的化学成分为：Cr 9-12％、Cu 0.2-0.4％、Hf 0.1-0.3％、Ni 2-5％、Mo 4-5％、W 0.01-0.02％、 Co 6-8％、Ta0.1-0.4％、Ti 0.1-0.3％、P≤0.015％、S≤0.01％、C 2.5-2.7％，余量为Fe。
2.根据权利要求1所述的高强度耐用汽车模具材料，其特征在于，按照质量百分数的化学成分为：Cr 8-12％、Cu 0.2-0.4％、Hf 0.4-0.6％、Ba 0.3-0.4％、Ni 2-4％、 Mo 3-4％、W 0.02-0.03％、Co3-4％、Ta1-1.2％、Ti 0.5-0.6％、P≤0.015％、S ≤0.015％、C 2.53-2.65％，余量为Fe。
3.一种如权利要求1-2任一所述的高强度耐用汽车模具材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)按照重量百分比称取各组分，然后投入至真空感应熔炼炉中，在氮气氛围下进行熔炼，获得铸棒；
2)对铸棒进行第一次热处理；
3)将铸棒经电渣重熔为铸锭；
4)对铸锭进行第二次热处理；
5)检验。
4.根据权利要求3所述的高强度耐用汽车模具材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述熔炼的具体步骤为：烘料，20Kw、12-15分钟；熔化，100Kw、30-40分钟；精炼，45Kw、50- 60分钟，最后调温浇铸。
5.根据权利要求3所述的高强度耐用汽车模具材料的制备方法，其特征在于，步骤2)中，所述第一次退火处理为将铸棒升温至750-980℃，保温0.5-1h，然后升温至1200-1250℃，保温2.2-3h，随炉冷却至350-400℃，再升温至530-560℃，保温0.5-1h，随炉冷却至室温。
6.根据权利要求3所述的高强度耐用汽车模具材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中，所述第二次热处理为将铸锭加热至780-800℃，保温1-2h，然后升温至1160-1170℃，保温3-5h，随炉冷却至220-250℃，再升温至590-600℃，保温0.5-1h，随炉冷却至室温。
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