[发明专利]一种短流程贝氏体热作模具及其制备方法

权利要求书

1.一种短流程贝氏体热作模具的制备方法，其特征在于，其包括：

设计模具钢成分为：C：0.50-0.60％，Si：0.20-0.25％，Mn：1.00-1.50％，W：2.10-3.00％，Mo：3.50-5.00％，V：0.50-1.00％，Co：0.60-1.10％，P≤0.02％，RE：0.01-0.10％，[RE]/[S]＞3.0，[RE]×[S]＜0.004％，余量为Fe和不可避免的杂质；

所述热作模具的制备步骤如下：

S1、按照模具钢成分称量合金原料，经冶炼、铸造、退火，得到模具钢坯料；

S2、将模具钢坯料锻造，得到贝氏体组织模具钢材料；

S3、机械粗加工，制成模具镶块；

S4、回火处理，通过贝氏体二次强化作用得到硬化后的贝氏体模具镶块；

S5、机械精加工，得到尺寸精确的模具镶块；

S6、表面渗氮处理；

S7、组装模具镶块，制得成品模具。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S2中，将所述模具钢坯料加热到1050-1150℃保温6-10h，进行多向锻造，控制终锻温度≥980℃，锻造后以0.5-3℃/s的冷速控制冷却，得到贝氏体组织模具坯料。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S4中，回火处理温度控制在540-680℃，回火2-3次，每次回火时间2.0-6.0小时，使贝氏体组织模具镶块材料产生强烈的二次强化效应。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S6中，所述表面渗氮处理是将尺寸精确的模具镶块在520-600℃下渗氮，渗氮层厚度为110-150μm，白亮层厚度为3-8μm。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，S6中，所述表面渗氮处理是采用表面等离子渗氮工艺。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，S6中，所述表面等离子渗氮工艺的条件为：电压：910-980V；气氛比值：NH₃:Ar＝1:7；炉压：200-280Pa；渗氮温度：520℃-600℃；渗氮时间：5h-9h。