[发明专利]一种新型铬系热作模具钢及其热处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于一种热作模具钢，特别是涉及一种用铬Cr大量代替钨W的热作模具钢及其热处理工艺。

背景技术

我国常用的热作模具钢3Cr2W8V钢广泛用做黑色和有色金属热挤压模。这种钢的热稳定性高，使用温度达650℃，但钨系热作模具钢的导热性低、冷热疲劳性差。南京理工大学对3Cr2W8V热作模具钢的热疲劳性能进行了研究，得出可能最佳方案为：830℃×2h+730℃×4h球化退火，1150℃×30min淬火，630℃×2h回火2次。用一般箱式电炉达不到1150℃的淬火温度，这样在少批量生产上不方便淬火及交货时间。

中国发明专利ZL 200410010656.8授权公开号CN1557985《新型变质热作模具钢》公开一种新型变质热作模具钢材料。由以下主要化学成分按重量百分比组成：C：0.200～0.350，Cr：7.000～13.000，Mo：0.800～2.000，Ni：0.600～1.500，V：0.300～1.200，Mn：0.200～0.600，Si：0.700～1.500，S≤0.040，P≤0.040，N：0.005～0.100，Ti：0.050～0.200，Ca：0.001～0.050，Ce：0.000～0.100，Y：0.000～0.100，Fe：余量。该发明新型变质热作模具钢具有高的使用寿命。该钢具有很高的铬Cr和硅Si的含量，但Cr含量7.000～13.000的范围太宽，已不能是一种钢了。

中国发明专利申请200610095014.1申请公开号CN1904122《高性能热作模具钢》本发明的高性能热作模具钢，包括以下含量按重量百分比计的化学成分：C：0.70～1.98，Si：0.30～1.50，Mn：0.20～0.70，Cr：0.80～2.00，W：0.80～1.40，Mo：1.00～1.80，Ni：1.00～3.00，V：0.30～1.20，Bi：0.01～0.02，稀土硅镁：0.05～0.08，P＜0.03，S＜0.03，余量为Fe及不可避免的微量杂质。该钢具有很高的碳C和镍Ni的含量。碳C的含量C 0.70～1.98的范围太宽，已不能是一种钢了。

发明内容

本发明的目的是提供一种比现有热作模具钢3Cr2W8V的耐热性和韧性更好的热作模具钢。

本发明的第二次目的是提供本发明这种热作模具钢的热处理工艺。

本发明的技术方案是：

本发明的一种铬系热作模具钢，其特征在于按重量百分比计包括：

碳C  0.65～0.80％，硅Si 0.20～0.40％，锰Mn 0.20～0.40％，铬Cr 6.50～7.00％，

钨W  1.60～2.00％，钼Mo 1.20～1.40％，钒V  0.40～0.60％，钴Co 0.30～8.00％，

镍Ni 0.30～0.70％，硼B 0.03％--0.10％，

0.02％≤氮化物≤0.20％，氮化物为：BN、AlN、FeN、CrN、MnN、TiN、VN的一种或全部；还包括0.02％≤氮N≤0.10％，0.30％的铌Nb，0.30％以下的钛Ti，0.05％以下的稀土元素；硫S≤0.005％，磷P≤0.030％，其余量为铁Fe。

本发明的一种新型铬系热作模具钢，按重量百分比计包括：

碳C  0.30～0.80％，硅Si 0.20～0.80％，锰Mn 0.20～0.80％，铬Cr 6.00～8.00％，

钨W  1.00～2.40％，钼Mo 0.80～2.00％，钒V  0.30～1.00％，钴Co 0.30～8.00％，

镍Ni 0.30～1.50％，硫S≤0.005％，     磷P≤0.030％，其余量为铁Fe。本发明新型铬系热作模具钢自定名为Cr7W1Mo1V NiCo。

作为优选，上述新型铬系热作模具钢按重量百分比计包括：

碳C  0.38～0.60％，硅Si 0.20～0.40％，锰Mn 0.20～0.40％，铬Cr 6.00～7.00％，

钨W  1.60～2.00％，钼Mo 1.20～1.60％，钒V  0.40～0.60％，钴Co 0.30～8.00％，

镍Ni 0.30～0.70％，硫S≤0.005％，磷P≤0.030％，其余量为铁Fe。

作为最优选取值，上述新型铬系热作模具钢按重量百分比计包括：

碳C  0.65％，硅Si 0.30％，锰Mn 0.30％， 铬Cr 7.00％，