[发明专利]一种热冲压模具用材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热冲压模具用材料及其制备方法，其合金元素组成成分以质量百分含量计：C 0.2‑0.3％、Ti 0.5‑0.6％、Be 1.5‑1.8％、Nb 1.3‑1.6％、Si0.3‑0.5％、Mn0.3‑0.4％、W 2.5‑2.9％、Mo 5‑6％、Cr0.3‑0.4％、V 0.2‑0.3％、Ni 0.5‑1％、Er0.16‑0.2％、Y0.02‑0.05％、S≤0.01％、P≤0.01％和Fe余量，本发明涉及模具材料技术领域。该热冲压模具用材料及其制备方法，可实现通过对热冲压模具材料进行改进，来提高模具材料的导热和坚韧性，很好的达到了通过向材料中加入钛元素和铍元素，使模具材料内部的导热性和坚韧性明显提高的目的，从而大大提高了模具材料的导热性和坚韧性，可实现通过箱模具材料中增加铌元素，使材料内部具有自主除气的效果，从而保证了冲压模具的正常使用。

技术领域

本发明涉及模具材料技术领域，具体为一种热冲压模具用材料及其制备方法。

背景技术

模具是指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，模具是用来制作成型物品的工具，这种工具由各种零件构成，不同的模具由不同的零件构成。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。

据调查，在所有的模具失效因素中，模具的材料和热处理约占70％的比例，成为影响模具寿命的主要因素，因此，在模具的整个设计制造过程中，模具材料的选用和热处理工艺是否适当显得尤为重要，冲压模具工作时要承受冲击、振动、摩擦、高压和拉伸、弯扭等负荷，甚至在较高的温度下工作(如冷挤压)，工作条件复杂，易发生磨损、疲劳、断裂、变形等现象。因此，对模具工作零件材料的要求比普通零件高，由于各类冲压模具的工作条件不同，所以对模具工作零件材料的要求也有所差异，对于薄板冲裁模具的工作零件用材要求具有高的耐磨性和硬度，而对厚板冲裁模除了要求具有高的耐磨性、抗压屈服点外，为防止模具断裂或崩刃，还应具有高的断裂抗力、较高的抗弯强度和韧性。

目前的热冲压模具用材料的导热性和坚韧性较差，不能实现通过对热冲压模具材料进行改进，来提高模具材料的导热和坚韧性，无法达到通过向材料中加入钛元素和铍元素，使模具材料内部的导热性和坚韧性明显提高的目的，同时不能实现通过箱模具材料中增加铌元素，使材料内部具有自主除气的效果，无法避免模具材料内部因为有残余气体，使模具材料的力学性能大大降低的情况发生，从而不能保证冲压模具的正常使用。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种热冲压模具用材料及其制备方法，解决了现有的热冲压模具用材料的导热性和坚韧性较差，不能实现通过对热冲压模具材料进行改进，来提高模具材料的导热和坚韧性，无法达到通过向材料中加入钛元素和铍元素，使模具材料内部的导热性和坚韧性明显提高的目的，同时不能实现通过箱模具材料中增加铌元素，使材料内部具有自主除气的效果，无法避免模具材料内部因为有残余气体，使模具材料的力学性能大大降低情况发生的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种热冲压模具用材料，其合金元素组成成分以质量百分含量计：C 0.2-0.3％、Ti 0.5-0.6％、Be 1.5-1.8％、Nb1.3-1.6％、Si0.3-0.5％、Mn0.3-0.4％、W 2.5-2.9％、Mo 5-6％、Cr0.3-0.4％、V 0.2-0.3％、Ni 0.5-1％、Er0.16-0.2％、Y0.02-0.05％、S≤0.01％、P≤0.01％和Fe余量。

优选的，其合金元素组成成分以质量百分含量计：C 0.25％、Ti 0.55％、Be1.6％、Nb 1.4％、Si0.4％、Mn0.35％、W 2.7％、Mo 5.5％、Cr0.35％、V 0.25％、Ni 0.7％、Er0.18％、Y0.03％、S0.005％、P0.005％和Fe余量。