[发明专利]一种高性能热作模具钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高性能热作模具钢，其特征在于，按重量百分比计，包括C为0.9-1.0％；Si为0.7-0.9％；Mn为0.4-0.6％；Cr为7.5-8.0％；Mo为2.4-2.7％；V为0.4-0.6％；Ni为0.3-0.4％，B为0.0001-0.0003％，余量为Fe。

2.根据权利要求1所述的一种高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于，包括以下：

步骤a，原料熔炼、精炼：

将原料依次进行熔炼、精炼，得到第一锻件；

步骤b，均匀化处理：

对所述第一锻件进行预变形处理和三段式高温均匀加热处理，得到第二锻件，所述预变形处理中，第一火次时对所述第一锻件进行形状规整处理；

步骤c，超细化处理：

所述第二锻件加热到一定温度时进行快冷，在所述快冷过程中，所述第二锻件在200℃以上温度区间控制冷速，当所述第二锻件温度低于200℃时出炉空冷至室温，得到第三锻件；

步骤d，锻造：

对所述第三锻件进行锻造后，得到所述第四锻件；

步骤e，性能热处理：

对所述第四锻件依次进行球化退火处理和调质处理，得到高性能热作模具钢。

3.根据权利要求2所述的一种高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述步骤a中精炼包括在脱氧、脱硫处理后进行稀土处理，经所述稀土处理后所述原料中氧含量小于12ppm，球类夹杂物数量占夹杂物总量的比例≥85％，所述稀土处理采用氧含量小于100ppm的稀土。

4.根据权利要求2所述的一种高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述步骤b中的三段式高温均匀加热处理中三段温度分别为1200℃～1220℃、1220℃～1240℃和1250℃～1300℃，总保温时间≥1h/25mm，每段保温时间相同。

5.根据权利要求2所述的一种高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述步骤c中第二锻件加热到1000～1260℃时进行快冷，在所述快冷过程中，所述第二锻件在200℃以上温度区间冷速≥0.7℃/S。

6.根据权利要求2所述的一种高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述步骤e中球化退火处理为等温球化退火处理，所述等温球化退火处理中第一次保温，温度为AC1～AC3之间，保温时间按照1h/25mm厚计算，所述第一次保温结束后炉冷至800～850℃进行第二次保温，保温时间按照1h/25mm厚计算，所述第二次保温结束后炉冷至室温。

7.根据权利要求2所述的一种高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述步骤e中调质处理包括淬火处理和两次回火处理。

8.根据权利要求7所述的一种高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述淬火处理为油淬，所述淬火处理的温度为AC3+205～255℃，所述淬火处理的保温时间按照1h/25mm厚计算。

9.根据权利要求2所述的一种高性能热作模具钢的制备方法，其特征在于，所述两次回火处理的温度范围为540～610℃，所述两次回火处理的保温时间按照1h/25mm厚计算，所述两次回火处理中每次回火后空冷至室温。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的一种高性能热作模具钢，其特征在于，所述高性能热作模具钢的淬火硬度为64HRC，使用硬度为48-62HRC，冲击功≥450J。