[发明专利]一种高强度模具锻钢基体材料、夹心层锻模及其制备方法

权利要求书

1.一种高强度夹心层锻模，其特征在于，包括高强度模具锻钢基体、过渡层和高温耐磨层，在所述高强度模具锻钢基体和所述过渡层之间堆焊一层夹心层；所述夹心层的塑性范围为：δ延伸率14.7~20%，ψ收缩率31.2~36%；所述夹心层的屈服强度范围为：σs屈服强度550~570MPa；所述夹心层的塑性高于所述高强度模具锻钢基体和过渡层的塑性，所述夹心层的屈服强度低于所述高强度模具锻钢基体和过渡层的屈服强度；

所述高强度模具锻钢基体的成分的质量百分比为：C为0.5～0.7%、Si为0.3～0.4%、Mn为0.7～0.9%、Cr为0.8～1.0%、Ni为1.5～1.8%、Mo为0.1～0.3%、Cu为0.1～0.2%，余量为铁；其中杂质总量小于0.12wt.%，其中P≤0.01%、S≤0.01%；

其制备方法包括：将所述高强度模具锻钢基体的成分在感应炉中进行熔炼，浇铸成钢锭后，将钢锭加热至1200±10℃温度范围内，保温5～6小时进行锻造加工，始锻温度为1050±10℃，终锻温度≥900℃，再经锻后热处理制备得到所述高强度模具锻钢基体；

所述高强度夹心层锻模的制备方法，包括如下步骤：

1）采用高强度模具锻钢基体，通过机加工获得型腔部位并预留堆焊余量；

2）在步骤1）获得的所述高强度模具锻钢基体上，沿预留堆焊处的形状，堆焊塑性好且屈服强度低的夹心层焊材；夹心层堆焊覆盖基体层弧度的40~60%；

3）在步骤2）焊好夹心层的高强度模具锻钢基体上，沿预留堆焊处余量形状以及夹心层的形状，堆焊强度和硬度较高的过渡层焊材材料，将夹心层材料全部覆盖包住，并继续焊至模具型腔轮廓线下8~11mm；

4）在步骤3）焊好过渡层的高强度模具锻钢基体上，堆焊高温耐磨层焊材材料，覆盖模具主要耐磨工作区域或全部耐磨区域，焊至型腔轮廓线上4~6mm；

5）将三次堆焊完毕后的模具重复进行两次回火后缓冷工艺，然后将第二次缓冷后的模具放置在空气中，进行空冷至室温；其中，回火温度为530~570℃，缓冷温度至160~180℃；

6）对步骤5）空冷后的模具进行机械加工，使模具各部分尺寸到位，得高强度夹心层锻模。

2.根据权利要求1所述高强度夹心层锻模，其特征在于，所述步骤1）中预留堆焊余量厚度为40~90mm。

3.根据权利要求1所述高强度夹心层锻模，其特征在于，所述步骤2）中夹心层焊至模具型腔轮廓线下14~16mm。