[发明专利]高温导热性优秀的长寿命压铸用热模具钢及其制造方法

说明书

本发明涉及高温热导性优秀的长寿命压铸(die‑casting)用热模具钢及其制造方法，更具体地，涉及可适用于生产汽车部件等中所使用的压铸中的高温热导性及耐久性优秀的热模具钢及其制造方法。在本发明中提供的热模具钢的导热性优秀，且在高温环境下很少发生材料的温度差，因而热裂(heat‑checking)特性优秀。因此，在将所述热模具钢用作压铸来使用的情况下，利用所述压铸生产的产品的冷却速度快，从而所生产的产品的物性得到提高，且冷却时间被缩短，从而可提高生产性。并且，在本发明中提供的热模具钢的高温耐久性优秀，从而利用所述热模具钢来制造的压铸可具有长寿命的特性。

技术领域

本发明涉及高温热导性优秀的长寿命压铸(die-casting)用热模具钢及其制造方法，更具体地，涉及可适用于生产汽车部件等中所使用的压铸中的高温热导性及耐久性优秀的热模具钢及其制造方法。

背景技术

热模具钢是除了铁以外尤其包含不同含量的碳、铬、钨、硅、镍、钼、锰，钒及钴作为合金元素的合金模具钢。尤其，当进行压铸、挤压或模锻时，可利用热模具钢对材料进行成型来制造适当的热模具钢对象物。作为这种模具的实例，在高的加工温度下需要具有特殊的机械强度特性的挤压模具、锻造模具、压铸模具、冲压模具或与其类似的模具。

模具钢、尤其热模具钢及利用它们来制造的钢对象物的重要功能在于，当使用于技术性工艺时，确保之前所导入的热量或在工艺本身产生的热量的充分释放。

在高的加工温度下，由热模具钢制造而成的热模具需要具有高的机械稳定性的同时需要具有良好的导热率及高的热耐磨性。热模具钢的其他重要特性是具有充分的硬度及刚度，同时，在高的使用温度下具有优秀的硬度及耐磨性。

为了制造模具所使用的热模具钢的高导热率在许多应用中非常重要，其原因在于，这可能导致显著缩短周期时间。由于用于热成型工作物的热成型装置的操作需要大量费用，因此可借助缩短周期时间来节俭大量费用。并且，优选地，当进行压铸时，热模具钢具有高的热导率，其原因在于，使用于其中的模具因耐热性提高了很多而具有更长的寿命。为了制造模具而往往使用的模具钢通常在常温下具有约18W/mK至24W/mK的导热率。

另一方面，用作热成型用模具钢的STD61高温导热率小于28W/mK较低，由于导热率低，因此在高温工作中，因材料部分的温度差而导致膨胀率差，发生热裂纹频率高，导致模具的寿命降低，并且，由于无法充分提高生产产品的冷却速度，而存在导致需要高的冷却速度的热印产品的质量下降及生产性降低的问题。并且，由于是在高温保持抗磨性的析出相低的硬度的铬碳化物类，存在在高温环境下抗磨性低的问题。

最近，随着汽车产业的环保省油趋势，为了实现轻量化，轻量非铁金属的使用正在增加，用于成型此的压铸用模具钢的需求也正在增加，但是，在韩国国内使用的压铸用热模具钢市场由日立公司等海外先进企业占有，且价格很高，但是，在制造长寿命压铸中，其水平未能满足模具钢的导热性或耐久性等。

发明内容

本发明通过优化形成热模具钢的组成和其制造条件，来提供可制造高温导热性及高温耐久性优秀的长寿命的压铸的热模具钢。

根据本发明的一实例，涉及如下的热模具钢，即，相对于总重量，包含0.35重量百分比至0.45重量百分比的碳(C)、0.20重量百分比至0.30重量百分比的硅(Si)、0.30重量百分比至0.40重量百分比的锰(Mn)、0.50重量百分比至1.20重量百分比的镍(Ni)、1.5重量百分比至2.2重量百分比的铬(Cr)、2.0重量百分比至2.6重量百分比的钼(Mo)、0.0001重量百分比至1.0重量百分比的钨(W)、0重量百分比以上且0.40重量百分比以下的钛(Ti)、0.30重量百分比至0.50重量百分比的钒(V)、0.0001重量百分比至0.003重量百分比的硼(B)及0.005重量百分比至0.02重量百分比的铜(Cu)，其余包含铁(Fe)及难以避免的杂质。

在本发明中，所述热模具钢还可包含0.02重量百分比至0.08重量百分比的铝(Al)。