CN106191698A - 一种合金化的新型热作模具钢及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种合金化的新型热作模具钢及其制备方法,其特征在于合金化的新型热作模具钢由5CrNiMoSr和合金元素Sb组成,按照质量百分比,由以下组分及含量组成:C为0.51‑0.56,Cr为0.67‑0.72,Ni为1.58‑1.63,Mo为0.21‑0.27,Si为0.28‑0.33,Mn为0.61‑0.66,Sr为0.49‑0.51,P≤0.02,S≤0.02,Sb≤0.81,其余为Fe,合计100%。本发明添加不同含量的合金元素Sb到新型热作模具钢5CrNiMoSr中进行合金化,有利于细化模具钢的显微组织,提高了模具钢的耐室温和高温磨损性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域,具体涉及一种合金化的新型热作模具钢及其制备方法。
背景技术
模具是现代制造业中的一个重要产业,模具性能的好坏不仅关系到工业产品的质量,而且对企业成本产生重要影响遥一套模具少则几千上万元,多则几十甚至几百万元。热作模具由于服役条件恶劣,需要更佳的耐磨性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能。随着工业技术的进步和工业产品性能要求的提高,原有的热作模具往往难以满足市场需求,迫切需要提高热作模具的性能。热作模具钢是影响模具性能的重要因素,因此,提高热作模具钢的耐磨损性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能,成为一个亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决现有技术存在的问题,本发明提供了一种合金化的新型热作模具钢及其制备方法,能够提高模具钢的耐室温和高温磨损性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一种合金化的新型热作模具钢,由5CrNiMoSr和合金元素Sb组成,按照质量百分比,由以下组分及含量组成:C为0.51-0.56,Cr为0.67-0.72,Ni为1.58-1.63,Mo为0.21-0.27,Si为0.28-0.33,Mn为0.61-0.66,Sr为0.49-0.51,P≤0.02,S≤0.02,Sb≤0.81,其余为Fe,合计100%。
进一步地,所述的一种合金化的新型热作模具钢,由以下组分按照质量百分比为:C为0.53-0.55,Cr为0.69-0.71,Ni为1.60-1.62,Mo为0.24-0.26,Si为0.30-0.31,Mn为0.64-0.66,Sr为0.49-0.51,P≤0.015,S≤0.015,Sb≤0.60,其余为Fe,合计100%。
进一步地,所述的一种合金化的新型热作模具钢,由以下组分按照质量百分比为:C为0.54,Cr为0.70,Ni为1.60,Mo为0.25,Si为0.31,Mn为0.65,Sr为0.50,P≤0.015,S≤0.015,Sb≤0.60,其余为Fe,合计100%。
一种合金化的新型热作模具钢的制备方法,包括以下步骤:
A、冶炼:按照上述合金化的新型热作模具钢的化学成分的质量配比进行配料,熔炼成钢水;
B、钢水铸造成钢锭:钢锭模预热,注入钢水,保温4~6小时,使钢成分均匀化,脱模后缓慢冷却进行退火处理,冷却速度不大于25℃/小时,冷却至500~550℃;
C、锻造:将所得钢锭以加热50℃/小时的加热速度升温至100℃~1150℃并透烧完全始煅,850℃再次进行煅烧;
D、等温球化退火:以60~80℃/小时的加热速度,升温到830~930℃,保温3~6个小时;随炉冷却至750℃,退火3~6小时,以清除锻造过程中产生的应力,最后再以50℃/小时的速度随炉冷却至450~500℃,出炉空冷。
本发明的有益效果:
本发明在新型热作模具钢5CrNiMoSr中添加合金元素锑进行合金化,有利于细化模具钢的显微组织,提高了模具钢的耐室温和高温磨损性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1
一种合金化的新型热作模具钢,由以下组分按照质量百分比为:C为0.54,Cr为0.70,Ni为1.60,Mo为0.25,Si为0.31,Mn为0.65,Sr为0.50,P为0.010,S为0.012,Sb为0.60,Fe为94.828。
实施例2
一种合金化的新型热作模具钢,由以下组分按照质量百分比为:C为0.54,Cr为0.70,Ni为1.60,Mo为0.25,Si为0.31,Mn为0.65,Sr为0.50,P为0.013,S为0.008,Sb为0.20,Fe为94.828。
实施例3
一种合金化的新型热作模具钢,由以下组分按照质量百分比为:C为0.54,Cr为0.70,Ni为1.60,Mo为0.25,Si为0.31,Mn为0.65,Sr为0.50,P为0.012,S为0.011,Sb为0.40,Fe为95.027。
实施例4
实施例1~3任一项所述的合金化的新型热作模具钢的制备方法,包括以下步骤:
A、冶炼:按照上述合金化的新型热作模具钢的化学成分的质量配比进行配料,熔炼成钢水;
B、钢水铸造成钢锭:钢锭模预热,注入钢水,保温5小时,使钢成分均匀化,脱模后缓慢冷却进行退火处理,冷却速度不大于25℃/小时,冷却至550℃;
C、锻造:将所得钢锭以加热50℃/小时的加热速度升温至100℃并透烧完全始煅,850℃再次进行煅烧;
D、等温球化退火:以60℃/小时的加热速度,升温到850℃,保温3个小时;随炉冷却至750℃,退火4小时,以清除锻造过程中产生的应力,最后再以50℃/小时的速度随炉冷却至500℃,出炉空冷。
本发明在新型热作模具钢5CrNiMoSr中添加合金元素锑进行合金化,有利于细化模具钢的显微组织,提高了模具钢的耐室温和高温磨损性能、耐高温腐蚀性能和热疲劳性能。
以上显示和描述了本发明的材料组成和技术特点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种合金化的新型热作模具钢,其特征在于,由5CrNiMoSr和合金元素Sb组成,按照质量百分比,由以下组分及含量组成:C为0.51-0.56,Cr为0.67-0.72,Ni为1.58-1.63,Mo为0.21-0.27,Si为0.28-0.33,Mn为0.61-0.66,Sr为0.49-0.51,P≤0.02,S≤0.02,Sb≤0.81,其余为Fe,合计100%。
2.根据权利要求1所述的一种合金化的新型热作模具钢,其特征在于,由以下组分按照质量百分比为:C为0.53-0.55,Cr为0.69-0.71,Ni为1.60-1.62,Mo为0.24-0.26,Si为0.30-0.31,Mn为0.64-0.66,Sr为0.49-0.51,P≤0.015,S≤0.015,Sb≤0.60,其余为Fe,合计100%。
3.根据权利要求1或2任意一项所述的一种合金化的新型热作模具钢,其特征在于,由以下组分按照质量百分比为:C为0.54,Cr为0.70,Ni为1.60,Mo为0.25,Si为0.31,Mn为0.65,Sr为0.50,P≤0.015,S≤0.015,Sb≤0.60,其余为Fe,合计100%。
4.根据权利要求1~3任一项所述的的一种合金化的新型热作模具钢的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
A、冶炼:按照上述合金化的新型热作模具钢的化学成分的质量配比进行配料,熔炼成钢水;
B、钢水铸造成钢锭:钢锭模预热,注入钢水,保温4~6小时,使钢成分均匀化,脱模后缓慢冷却进行退火处理,冷却速度不大于25℃/小时,冷却至500~550℃;
C、锻造:将所得钢锭以加热50℃/小时的加热速度升温至100℃~1150℃并透烧完全始煅,850℃再次进行煅烧;
等温球化退火:以60~80℃/小时的加热速度,升温到830~930℃,保温3~6个小时;随炉冷却至750℃,退火3~6小时,以清除锻造过程中产生的应力,最后再以50℃/小时的速度随炉冷却至450~500℃,出炉空冷。
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