[发明专利]一种模具钢材料及其制备方法与用途

说明书

本发明公开了一种模具钢材料及其制备方法与用途。该方法通过添加微量Ti元素，并优化冶炼工艺，采用固溶处理，球化退火处理，淬火处理，回火处理对所制备的热作模具钢进行热处理，冶炼得到一种新型热作模具钢材料。本发明通过钛微合金化及后续热处理技术，使处理后的热作模具钢，热疲劳损伤因子显著降低，大幅度提高其热疲劳抗力。

技术领域

本发明涉及一种冶金技术领域，且特别涉及一种模具钢材料及其制备方法与用途。

背景技术

模具钢是用来制造冷冲模、热锻模、压铸模等模具的钢种。模具是机械制造、无线电仪表、电机、电器等工业部门中制造零件的主要加工工具。模具的质量直接影响着压力加工工艺的质量、产品的精度产量和生产成本，而模具的质量与使用寿命除了靠合理的结构设计和加工精度外，主要受模具材料和热处理的影响。

模具钢的失效形式很多，热疲劳、整体开裂、焊合、热冲蚀、热磨损等。其中，热疲劳是模具钢主要失效形式之一，热疲劳抗力大小直接影响模具钢使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模具钢材料及其制备方法与用途，采用该方法制备的模具钢材料的热疲劳损伤因子显著降低，大幅度提高其热疲劳抗力。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种模具钢材料，该模具钢材料包含以下重量百分比的组分：

Cr：4.9-5.1％，Mn：0.2-0.4％，Si：0.8-1.2％，Mo：1.3-1.5％，Ti：0.01-0.02％，V：0.8-1.0％，C：0.3-0.4％，S：<0.02％，P：<0.02％。

一种模具钢材料的制备方法，主要包括以下步骤：熔炼处理和热处理。

其中，熔炼处理主要包括以下步骤：原料熔炼、真空浇铸、电渣重熔、高温均质化处理、锻造以及超细化处理。

热处理主要包括以下步骤：固溶处理、球化退火处理、淬火处理以及回火处理。

一种模具钢材料的用途，将该模具钢材料用于制作铝、镁、锌合金压铸模具，铝、铜合金挤压模具，热固性塑料注塑模具，精密锻造模具，汽车零件用热成型模具中任意一种。

本发明提供的模具钢材料的有益效果是：

本发明提供的热作模具钢，热疲劳损伤因子显著降低，大幅度提高其热疲劳抗力，是一种新型模具钢材料。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1a是含Ti模具钢热循环1500次表面裂纹图。

图1b是不含Ti模具钢热循环1500次表面裂纹图。

图2a是含Ti模具钢热循环1500次截面裂纹图。

图2b是不含Ti模具钢热循环1500次截面裂纹图。

图3a是含Ti模具钢热处理后热循环1000次表面裂纹图。

图3b是含Ti模具钢未经热处理热循环1000次表面裂纹图。

图4a是含Ti模具钢热处理后热循环1000次截面裂纹图。

图4b是含Ti模具钢未经热处理热循环1000次截面裂纹图。

具体实施方式