[发明专利]一种强韧性模具及其生产方法

说明书

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种强韧性模具及其生产方法，其成分包括：本发明铁粉、碳、硅、锰、磷、硫、碳化铬、石墨烯、碳化硼、氧化铝、钼、氧化镍和锡作为生产模具；本发明所生产的模具具有耐磨性好、耐高温性好和耐腐蚀性好，还具有强韧性和使用寿命长等优点；其中在原材料中添加碳化铬、石墨烯和碳化硼，使得模具的韧性得到显著提高；另外，本发明生产的模具过程中,步骤d中二次锻造，先加热在降温，使模具成分均匀化，防止成分偏析，改善钢的凝固组，使模具的稳定性更高。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体涉及一种强韧性模具及其生产方法。

背景技术

模具，工业生产上用以注塑、吹塑、挤出、压铸或锻压成型、冶炼、冲压等方法得到所需产品的各种模子和工具。简而言之，是用来制作成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的由不同的零件构成。它主要通过所成型材料物理状态的改变来实现物品外形的加工。素有“工业之母”的称号。

例如中国专利申请号为CN201410335624.9一种高碳特厚模具复合坯的生产方法，对出弯矫段的连铸坯表层进行弱冷却，下线连铸坯空冷至300～700℃后进行热装，采用快速加热，加热段和均热段温度均控制在AC3温度以上50～150℃，加热时间0.2～1h；出炉快冷速度控制在1～10℃/s；堆垛缓冷垛位温度150～300℃，时间≥8h；采用铣床对钢坯六面进行铣磨，待复合界面磨出金属基体后，精铣1～2mm；组坯水平叠放送入真空室抽真空，真空度＜1×10-2Pa，抽真空时间20～30min；焊接电压20～100KV，焊接电流50～200mA，焊接速度200～300mm/min，复合坯熔深控制在60～100mm。

现在市售的的模具质量仍然有待提高，比如现在市售的模具不仅存在耐磨性、耐高温性和耐腐蚀性差的缺点，还存在韧性和使用寿命短等缺点，这也使的现在市售漆料的使用范围比较局限。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种强韧性模具，不仅具有耐磨性好、耐高温性好和耐腐蚀性好，还具有强韧性和使用寿命长等优点。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种强韧性模具，其成分按重量份计：铁粉85-93份、碳1.5-2.2份、硅1.8-2.4份、锰0.9-1.6份、磷2.5-3.4份、硫1.6-2.4份、碳化铬0.6-1.3份、石墨烯3.5-4.6份、碳化硼2.8-3.5份、氧化铝5.6-6.8份、钼0.4-0.8份、氧化镍1.3-1.7份、锡1.2-1.6份和少量去离子水。

优选的，一种强韧性模具，其生产方法包括以下步骤：

a、将模具的成分配比，将原材料加入到电弧炉中，进行熔炼，熔炼温度为1850-1980℃，然后将钢水浇铸成电极棒，形成铸锭，备用；

b、将步骤a所得铸锭进行电渣重熔，液体金属以熔滴形式经渣池的渣层下落至下面的水冷结晶器中，再重新凝固成钢锭，得到电渣锭，将电渣锭进行等温退火；

c、将步骤b中所得电渣锭加热至1350-1460℃，保温15-24h后进行冷却，然后将电渣锭加热至1100-1180℃，进行粗锻造，终锻温度不低于1050℃，得到钢锻件A；

d、将步骤c中钢锻件进行再次锻造，先加热至1200℃左右，降温至850-950℃之间进行在锻造加工，得到钢锻件B；

e、将步骤d中的钢锻件B置于退火炉中进行退火处理，先以一定的升温速度将钢锻件B升温至800-900℃，保温210-300min，然后将退火炉冷却到620-700℃，保温130-170min后对退火炉继续降温，降温至500℃以下去除锻件；

f、步骤d的锻件记性淬火处理，冷却后对锻件进行打磨处理，即得成品。

优选的，所述碳化铬与碳化硼重量份之和不能超过4.2份。