一種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼及其制法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼及其制法，該熱作模具鋼主要由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成：C 0.50?0.65％，Si 0.7?1.3％，Mn 0.6?1.0％，Cr 2.5?4.5％，Mo 2.7?4.5％，V 0.5?1.1％，P<0.02％，S<0.0005％，余量為Fe，本發(fā)明通過對H13模具鋼各成分的用量進行改進，將C的重量百分比提高到0.50?0.65％，Mn升高到0.6?1.0％、將Cr的含量降低到2.5?4.5％，將Mo重量百分比升高到2.7?4.5％；四種化學成分同時調(diào)整，得到最佳配比，使得制備的模具鋼具有優(yōu)異的硬度、耐高溫形成和高韌性。
【專利說明】
一種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼及其制法
技術領域
[0001] 本發(fā)明屬于鋼材鍛造及熱處理工藝技術，特別涉及一種兼有耐高溫和高韌性的熱 作模具鋼及其制法。
【背景技術】
[0002] 用模具加工成型零件具有生產(chǎn)效率高、質(zhì)量好、節(jié)約材料和成本低等一系列優(yōu)點， 應用范圍及其廣泛。熱鍛模具鋼是一類重要的模具材料，由于熱鍛服役時與l〇〇〇°C的金屬 坯料接觸較長時間，承受巨大的擠壓力、沖壓力、彎曲力、摩擦力及熱沖擊交變應力等復雜 作用，這就要求熱鍛模具鋼具有良好的強韌性、冷熱疲勞性以及高溫熱穩(wěn)定性等。
[0003] H13是最常用的熱鍛模具鋼之一，最早由美國在上世紀下半葉開發(fā)，其化學成分如 下（按重量百分比計算）：C0.32-0.45%、Si0.8-1.2%、Μη0·2-0·5%、Cr4.75-5.5%、 Mol · 10-1 · 75%，VO · 8-1 · 2%，P彡0 · 03%，S彡0 · 03 %，由于其具有十分優(yōu)異的淬透性，以及 韌性好、耐磨性高、熱疲勞好等特點，在熱作模具鋼中，H13的綜合性能十分突出，因此，它迅 速成為世界主流的熱做模具鋼。H13鋼的主要特點是：（1)具有高的淬透性和高的韌性；（2) 優(yōu)良的抗熱裂能力，在工作場合可予以水冷；（3)具有中等耐磨損能力，還可以采用滲碳或 滲氮工藝來提高其表面硬度，但要略為降低抗熱裂能力；（4)因其含碳量較低，回火中二次 硬化能力較差；（5)在較高溫度下具有抗軟化能力，但使用溫度高于540°C(100(TF)硬度出 現(xiàn)迅速下降（即能耐的工作溫度為540°C); (6)熱處理的變形??；（7)中等和高的切削加工 性；（8)中等抗脫碳能力。
[0004] 隨著高速、強負荷、高精密模鍛設備和高強韌性鍛件普遍應用，熱鍛模具服役條件 更加惡劣，因為種種原因產(chǎn)生開裂、磨損、熱疲勞、塑性變形。這就對熱鍛模具鋼的強度和韌 性提出更高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的特征在于提供一種兼有極高高溫強度和韌性的高級熱作模具鋼及其制 備方法，解決當改善熱作模具鋼的高溫強度和抗回火能力，會伴隨出現(xiàn)脆性增大、韌性下 降，抗疲勞性能降低等問題，增加模具使用壽命。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具體技術方案如下：
[0007] -種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，主要由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組 成：(：0.5〇-〇.65%，510.7-1.3%，]\111〇.6-1.0%，0 2.5-4.5%，]\1〇2.7-4.5%，￥0.5-1.1%，P〈0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。
[0008] 本發(fā)明通過對H13模具鋼各成分的用量進行改進，將C的重量百分比提高到0.50_ 0.65%，Mn的重量百分比升高到0.6-1.0%、將Cr的含量降低到2.5-4.5%，將Mo重量百分比 升高到2.7-4.5%;四種化學成分同時調(diào)整，相輔相成得到最佳配比，進而使得制備的模具 鋼具有優(yōu)異的硬度、耐高溫形成和高韌性。
[0009] 優(yōu)選地，所述熱作模具鋼的化學成分質(zhì)量百分含量為:c 0.51-0.55%，Si 0.81- 0.95%,Μη 0.82-0.98% ,Cr 2.8-4.2%,Mo 3.0-4.0%,V 0.7-0.9 % , P<0.02 % , S< 0.0005%，余量為 Fe。
[0010] 優(yōu)選地，所述熱作模具鋼的化學成分質(zhì)量百分含量為：CO.52%，Sil.l%， Μη0·9%，Cr 3%，Μο3·5%，V0.8%，Ρ〈0·02%，S〈0.0005%，余量為Fe。
[0011] 進一步地，所述熱作模具鋼還包括如下質(zhì)量百分含量的化學成分，Nb 0.1-0.3%， Ga 0.02-0.08% 〇
[0012] 本發(fā)明通過在模具鋼中加入化學成分Nb和Ga，在不影響本發(fā)明提供的熱作模具鋼 的耐高溫和高韌性的優(yōu)異性能的前提下，大大提高熱作模具鋼的淬透性，有效增加鋼整體 力學性能的均一性，降低鋼的變形和開裂的幾率。
[0013] 更進一步地，所述熱作模具鋼還包括質(zhì)量百分含量為0.01-0.04%Cd。。
[0014] 本發(fā)明通過進一步在模具鋼內(nèi)加入Cd后，可顯著提高模具鋼的熱傳導性能，減小 鋼的熱疲勞性。
[0015]優(yōu)選地，所述熱作模具鋼的化學成分質(zhì)量百分含量為：C 0.55%，Si 1.0%，Mn 0.7%,Cr 3%,Mo 3.5%,V 0.9%,Nb 0.24%,Ga 0.05%,Cd 0.03 % , P<0.02 % , S< 0.0005%，余量為 Fe。
[0016] 另一方面，本發(fā)明還提供了所述兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼的制備方法， 該方法包括如下步驟：
[0017] 1)冶煉和鑄造，按照所述兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼的化學成分及質(zhì)量百 分比進行配料，采用常規(guī)方法熔煉和鑄造，得到鋼錠；
[0018] 2)鍛造，將步驟1)得到的鋼錠進行鍛造，鍛造參數(shù)為：鋼錠的加熱溫度為：1200-1250 °C，保溫時間大于6h，優(yōu)選為6-9h;開鍛溫度為1100 °C_1150 °C，終鍛溫度為850-900 °C， 鍛造壓縮比大于7,優(yōu)選為7-10;
[0019] 3)正火，于 1020-105(TC 正火，保溫 12-16h;
[0020] 4)球化退火，于840-860°C下保溫15h，然后再于740-760°C下保溫12h，球化退火 后，降溫至400°C以下，出爐空冷，得到所述熱作模具鋼。
[0021] 優(yōu)選地，所述步驟4)的降溫速度為小于20 °C /h，優(yōu)選為12-20 °C /h。
[0022] 本發(fā)明提供的模具鋼的制備方法簡單，制備的模具鋼具有很好的高溫強度、熱穩(wěn) 定性和沖擊韌性。
[0023] 進一步地，本發(fā)明所提供的所述兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼的制備方法， 在步驟所述方法在步驟1)與步驟2)之間還包括鋼錠的電渣重熔的步驟，所述電渣重熔步驟 的具體條件為：
[0024] (1)渣系配比：氧化錯20-30 %、氧化鎂5-10 %、氧化|丐20-30%、氟化|丐30-60 %、氧 化硅2 %;
[0025] (2)電壓：50-70V;電流 10000-12000A;熔煉填充比0 · 60-0 · 75;溶速600-700kg/h。
[0026] 優(yōu)選地，所述渣系配比為:氧化錯20%、氧化鎂5%、氧化|丐25%、氟化|丐48%、氧化 硅2%〇
[0027] 增加電渣重熔步驟，采用上述實驗條件，有效去除雜物，尤其是能有效的將所述熱 作模具鋼的含硫量降低到0.0005%以下，可進一步提高鋼的性能。
[0028] 本發(fā)明所提供的兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，綜合考慮了化學成分及制備 方法對其性能及使用壽命的影響，通過大量試驗得到最佳的化學成分及其含量配比，鋼制 純凈、組織均勻，具有較高的洛氏硬度、較佳的耐高溫性能，同時也具有優(yōu)良的沖擊韌性和 抗疲勞性能，是一種新型的優(yōu)質(zhì)熱作模具鋼。
【附圖說明】
[0029]圖1為550 °C各組模具鋼隨時間變化的硬度值；
[0030]圖2為800 °C各組模具鋼隨時間變化的硬度值。
【具體實施方式】
[0031] 實施例1
[0032] -種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成： C0.52%，Sil.l%，Mn0.9%，Cr3%，Mo3.5%，V0.8%，P〈0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。
[0033] 實施例2
[0034] -種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成:C 0.51%,Si 0.81%,Μη 0.82%,Cr 2.8%,Mo 3.0%,V 0.7%,Nb 0.2%,Ga 0.05%,P< 0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。
[0035] 實施例3
[0036] -種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成:C 0.55%,Si 1.0%,Μη 0.7%,Cr 3%,Mo 3.5%,V 0.9%,Nb 0.24%,Ga 0.05%,Cd 0.03%，P〈0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。
[0037] 實施例4
[0038] -種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成:C 0.55%，Si 0·95%，Μη 0.98%，Cr 4·2%，Μο 4.0%，V 0.9%，卩〈0.02%，5〈0.0005%，余量 為Fe。
[0039] 制備方法：
[0040] 1)冶煉和鑄造，按照上述化學成分及質(zhì)量百分比進行配料，采用常規(guī)方法熔煉和 鑄造，得到鋼錠；
[0041] 2)鍛造，將步驟1)得到的鋼錠進行鍛造，鍛造參數(shù)為:鋼錠的加熱溫度為：1200°C， 保溫時間6h，開鍛溫度為llOOTTC，終鍛溫度為850°C，鍛造壓縮比7;
[0042] 3)正火，于1020°C正火，保溫12h;
[0043] 4)球化退火，于840°C下保溫15h，然后再于740°C下保溫12h，球化退火后，降溫至 400°C，出爐空冷，得到所述熱作模具鋼。
[0044] 實施例5
[0045] -種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成:C 0.51%,Si 1.1%,Μη 0.6%,Cr 2.8%,Mo 3.0%,V 0.6%,Nb 0.2%,Ga 0.07%,P< 0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。
[0046] 制備方法：
[0047] 1)冶煉和鑄造，按照上述化學成分及質(zhì)量百分比進行配料，采用常規(guī)方法熔煉和 鑄造，得到鋼錠；
[0048] 2)電渣重熔，將步驟1)得到的鋼錠作為自耗電極進行電渣重熔，具體參數(shù)為:a、渣 系配比：氧化鋁20%、氧化鎂5%、氧化鈣30%、氟化鈣60%、氧化硅2% ;b、具體參數(shù)：電壓： 70V;電流10000A;熔煉填充比0.6;溶速600kg/h;
[0049] 3)鍛造，將步驟1)得到的鋼錠進行鍛造，鍛造參數(shù)為:鋼錠的加熱溫度為：1210°C， 保溫時間8h，開鍛溫度為11200°C，終鍛溫度為880°C，鍛造壓縮比8;
[0050] 4)正火，于103(TC正火，保溫15h;
[0051 ] 5)球化退火，于855 °C下保溫15h，然后再于755 °C下保溫12h，球化退火后，以18 °C / h的速度降溫至250°C，出爐空冷，得到所述熱作模具鋼。
[0052] 實施例6
[0053] -種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成C 0.65%,Si 1.3%,Μη 1.0%,Cr 4.5%,Mo 4.5%,V 1.1%,Nb 0.3%,Ga 0.08%,Cd 0.04%，Ρ〈0·02%，S〈0.0005%，余量為Fe。制備方法：
[0054] 1)冶煉和鑄造，按照上述化學成分及質(zhì)量百分比進行配料，采用常規(guī)方法熔煉和 鑄造，得到鋼錠；
[0055] 2)電渣重熔，將步驟1)得到的鋼錠作為自耗電極進行電渣重熔，具體參數(shù)為:a、渣 系配比：氧化鋁30%、氧化鎂10%、氧化鈣20%、氟化鈣30%、氧化硅2% ;b、具體參數(shù)：電壓： 50V;電流12000A;熔煉填充比0.75;溶速700kg/h;
[0056] 3)鍛造，鍛造參數(shù)為：鋼錠的加熱溫度為：1230°C，保溫時間7h，開鍛溫度為1130 °C，終鍛溫度為870°C，鍛造壓縮比9;
[0057] 4)正火，于103(TC正火，保溫14h;
[0058] 5)球化退火，于850 °C下保溫15h，然后再于750 °C下保溫12h，球化退火后，以12 °C / h的速度降溫至200°C，出爐空冷，得到所述熱作模具鋼。
[0059] 實施例7
[0060] 一種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成:C 0.50%,Si 0.7%,Μη 0.6%,Cr 2.5%,Mo 2.1%,? 0.5%,Nb 0.1%,Ga 0.02%,Cd 0.01%，Ρ〈0·02%，S〈0.0005%，余量為Fe。制備方法：
[0061] 1)冶煉和鑄造，按照上述化學成分及質(zhì)量百分比進行配料，采用常規(guī)方法熔煉和 鑄造，得到鋼錠；
[0062] 2)鍛造，將步驟1)得到的鋼錠進行鍛造，鍛造參數(shù)為:鋼錠的加熱溫度為：1250°C， 保溫時間9h，開鍛溫度為1150°C，終鍛溫度為900°C，鍛造壓縮比大于10;
[0063] 3)正火，于105(TC正火，保溫16h;
[0064] 4)球化退火，于860 °C下保溫15h，然后再于760 °C下保溫12h，球化退火后，以20 °C / h的速度，降溫至300°C，出爐空冷，得到所述熱作模具鋼。
[0065] 實施例8
[0066] -種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成:C 0.65%,Si 1.3%,Μη 1.0%,Cr 4.5%,Mo 4.5%,V 1.1%,Nb 0.3%,Ga 0.08%,Cd 0.04%，P〈0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。
[0067] 制備方法：
[0068] 1)冶煉和鑄造，按照上述化學成分及質(zhì)量百分比進行配料，采用常規(guī)方法熔煉和 鑄造，得到鋼錠；
[0069] 2)電渣重熔，將步驟1)得到的鋼錠作為自耗電極進行電渣重熔，具體參數(shù)為:a、渣 系配比：氧化鋁20%、氧化鎂5%、氧化鈣25%、氟化鈣18%、氧化硅2% ;b、具體參數(shù)：電壓： 65V;電流11000A;熔煉填充比0.71;溶速682kg/h;
[0070] 2)鍛造，將步驟1)得到的鋼錠進行鍛造，鍛造參數(shù)為:鋼錠的加熱溫度為：1200°C， 保溫時間8h，開鍛溫度為1150°C，終鍛溫度為850°C，鍛造壓縮比9;
[0071] 3)正火，于1050°C正火，保溫15h;
[0072] 4)球化退火，于860°C下保溫15h，然后再于740°C下保溫12h，球化退火后，降溫至 100°C，出爐空冷，得到所述熱作模具鋼。
[0073] 對照實施例1-7
[0074] 本發(fā)明各對照例提供的兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼的成分及各成分的重 量百分比分別見表1。
[0075] 表1各對照例模具鋼成分的重量百分比（％ )
[0077]性能測試
[0078] 取實施例1、實施例2、實施例3所述熱作模具鋼樣品做性能測試，同時與H13和不同 對照例所述熱作模具鋼進行性能對比，對比結果如下：
[0079] 1、硬度測試:經(jīng)過1100 °C淬火，500-600°C回火處理后，進行硬度測試，表2為硬度 測試實驗結果；
[0080] 2、沖擊韌性測試:在還料上取橫向沖擊式樣，式樣尺寸為7mm X 10mm X 55mm，米用 北美壓鑄協(xié)會標準進行室溫沖擊功測試，表3為沖擊韌性試驗結果（回火態(tài)）；
[0081 ] 3、熱穩(wěn)定性測試:取實施例1與對照例1-4和H13鋼分別于500 °C和600 °C條件下進 行熱穩(wěn)定性試驗，保溫時間為2h、4h、8h、12h、16h、20h、24h，觀察試驗鋼的硬度變化，圖1和 圖2為熱穩(wěn)定性試驗結果;經(jīng)試驗可知，本發(fā)明所述的熱作模具鋼不但具有較高的硬度，其 亦具有非常好的熱穩(wěn)定性，實施例1的熱作模具鋼在600°C的高溫條件下保溫24小時后，硬 度降低較少；與H13和對照例相比，熱穩(wěn)定性更佳，尤其是600°C的高溫條件下，熱穩(wěn)定性能 明顯優(yōu)于H13鋼和對照例。
[0082] 4、熱疲勞性測試:UDDEH0LM自約束冷熱疲勞試驗方法，使得試樣溫度在20 °C -800 °(：區(qū)間循環(huán)，進行熱疲勞性能測試，熱疲勞性能以試樣冷熱循環(huán)3000次后鋼的表面和截面 疲勞損傷情況綜合反映，表4為熱疲勞性性能測試實驗結果;熱作模具鋼經(jīng)過熱疲勞試驗后 主裂紋長度結果；
[0083] 5、淬透性性能測試:經(jīng)過1100 °C淬火，500 °C回火處理后，在距各模具鋼如下距離 的情況下，測各模具鋼的硬度，檢測結果見表5;
[0084] 6、熱傳導性能測試:取待測模具鋼，分別在20°C、400°C和600°C下的熱傳導系數(shù)， 檢測結果見表6。
[0085] 表2不同溫度下回火硬度測試試驗結果
[0087]由上述試驗結果可知，本發(fā)明所述的熱作模具鋼具有較高的回火硬度值，實施例1 所述熱作模具鋼較H13鋼相比，硬度具有較大提高，實施例2、實施例3在實施例1的基礎上增 加的化學成分未對鋼的硬度有不良影響;對照例1-4與實施例1的區(qū)別分別在于單獨C、Mn、 Cr和Mo含量的差異，對照例1-4單獨C、Mn、Cr和Mo含量均在H13鋼的范圍內(nèi)，由上述結果可 知，這四種成分優(yōu)化，只改變?nèi)我馊N成分均不能達到優(yōu)化效果，甚至較H13性能變更差。 [0088] 表3回火后沖擊韌性測試結果
[0090]由上述試驗結果可知，本發(fā)明所述的熱作磨具鋼具有較高硬度的同時，更具有較 優(yōu)的抗沖擊韌性，遠優(yōu)于H13鋼，而對照例鋼抗沖擊韌性較實施例相比較差。
[0091 ]表4熱疲勞性性能測試實驗結果(主裂紋長度mm)
[0093] 經(jīng)過3000次冷熱循環(huán)后，本發(fā)明所述的熱作模具鋼表面裂紋均勻、細小，無明顯主 要裂紋，實施例2的主裂紋長度才為0.72_，還不到H13鋼裂紋長度的一半;抗熱疲勞性能非 常優(yōu)秀;對照例鋼經(jīng)過熱疲勞試驗后，表面裂紋呈網(wǎng)狀，裂紋之間相互貫通，呈較寬的開裂 狀。
[0094] 綜合上述試驗可知，本發(fā)明所提供的熱作模具鋼，只有四種成分同時進行優(yōu)化，互 相配合，并按照本發(fā)明所述的范圍進行調(diào)整，才能兼有耐高溫、高硬度和高韌性的優(yōu)異性能 于一體，與實施例1相比，實施例2與實施例3添加了Nb和Ga及Cd化學成分，未對熱作模具鋼 的耐熱性、抗沖擊韌性和硬度等性能產(chǎn)生不良影響。
[0095] 表5各組模具鋼距表面不同距離的硬度 [0096]
[0097]從表5中可以看出，H13模具鋼的淬透性大約為60mm，實施例1所述的熱作模具鋼較 H13相比淬透性稍優(yōu)，實施例2較實施例1相比，添加了一定百分比的化學成分Nb和Ga，二者 相輔相成，明顯提高本發(fā)明熱作模具鋼的淬透性，淬透性能夠達到200mm，而對照例5和對照 例6與實施例2相比，分別單獨添加化學成分Nb和Ga，均不能改善本發(fā)明熱作模具鋼的淬透 性。
[0098]表6各組模具鋼的熱傳導系數(shù)
[0100] 從表6中可以看出，實施例3的熱作模具鋼添加了化學成分Cd，具有優(yōu)異的導熱性， 但加入量不宜過多，對照例7的熱傳導性能隨著Cd加入量的增多，導熱性反而大大降低。
[0101] 6.結論
[0102] 綜合上述試驗結果可知，本發(fā)明所述的熱作模具鋼在600°C回火硬度最高可達 HRC61.1;橫向沖擊功最高可達407J，具有較好的韌性;其在600°C條件下恒溫24h后硬度下 降不到3,具有非常良好的抗熱、耐高溫性能；同時具有較優(yōu)的抗疲勞性能，其強韌性、熱穩(wěn) 定性和抗熱疲勞性能均優(yōu)于目前廣泛使用的H13鋼，是兼具有極高的高溫強度和韌性的高 級熱作模具鋼。
【主權項】
1. 一種兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，其特征在于，所述熱作模具鋼主要由下列 質(zhì)量百分含量的化學成分組成 ：(：0.50-0.65%，510.7-1.3%，]\1110.6-1.0%，〇2.5-4.5%，Mo 2.7-4.5%，V 0.5-1.1%，卩〈0.02%，5〈0.0005%，余量為卩6。2. 如權利要求1所述的兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，其特征在于，所述熱作模具 鋼主要由下列質(zhì)量百分含量的化學成分組成:(：0.51-0.55%，310.81-0.95%，1110.82- 0.98%，Cr 2.8-4.2%，Mo 3.0-4.0%，V 0.7-0.9%，P〈0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。3. 如權利要求1所述的兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，其特征在于，所述熱作模具 鋼的化學成分質(zhì)量百分含量為：C0.52%，Sil.l%，Mn0.9%，Cr 3%，Mo3.5%，V0.8%，P〈 0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。4. 如權利要求1所述的兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，其特征在于，所述熱作模具 鋼還包括如下質(zhì)量百分含量的化學成分:Nb 0.1-0.3%，Ga 0.02-0.08%。5. 如權利要求1-4任一所述的兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，其特征在于，所述熱 作模具鋼還包括質(zhì)量百分含量為〇. 01-0.04%的CcL6. 如權利要求5所述的兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼，其特征在于，所述熱作模具 鋼的化學成分質(zhì)量百分含量為：C 0.55%，Si 1.0%，Mn 0.7%，Cr 3%，Mo 3.5%，V 0.9%，Nb 0.24%，Ga 0.05% ,Cd 0.03%,P〈0.02%，S〈0.0005%，余量為Fe。7. -種如權利要求1所述兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼的制備方法，其特征在于， 所述制備方法包括如下步驟： 1) 冶煉和鑄造，按照所述兼有耐高溫和高韌性的熱作模具鋼的化學成分及質(zhì)量百分比 進行配料，采用常規(guī)方法熔煉和鑄造，得到鋼錠； 2) 鍛造，將步驟1)得到的鋼錠進行鍛造，鍛造參數(shù)為：鋼錠的加熱溫度為：1200-1250 °C，保溫時間大于6h，開鍛溫度為1100°C-1150°C，終鍛溫度為850-900°C，鍛造壓縮比大于 7； 3) 正火，于 1020-1050°C 正火，保溫 12-16h; 4) 球化退火，于840-860 °C下保溫15h，然后再于740-760 °C下保溫12h，球化退火后，降 溫至400°C以下，出爐空冷，得到所述熱作模具鋼。8. 如權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述步驟4)的降溫速度為小于20°C/h。9. 據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述方法在步驟1)與步驟2)之間還包括 鋼錠的電渣重熔的步驟，所述電渣重熔步驟的具體條件為： (1) 渣系配比：氧化鋁20-30 %、氧化鎂5-10 %、氧化鈣20-30 %、氟化鈣30-60 %、氧化硅 2% ； (2) 電壓:50-70V;電流 10000-12000A;熔煉填充比0 · 60-0 · 75;溶速600-700kg/h。10. 如權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述渣系配比為： 氧化錯20 %、氧化鎂5 %、氧化媽25 %、氟化媽48 %、氧化娃2 %。
【文檔編號】C22C38/18GK105950962SQ201610307873
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月9日
【發(fā)明人】王飛
【申請人】天津鋼研海德科技有限公司