专利ZTR61热作模具钢2..doc

权 利 要 求 书 1、一种热作模具钢材料，其特征在于包括如下微量元素，以重量百分数计C 0.38~0.42、Mn 0.35~0.45、Si 0.55~0.65、Cr 5.0~5.5、Mo 0.2~0.25、V 1.0~1.5、S≤0.025和P≤0.025。 2、根据权利要求1所述的冷作模具钢材料，其特征在于所述微量元素的重量百分数组成为： 3、一种制作权利要求1所述热作模具钢材料的工艺，其特征在于包括如下步骤： ①冶炼工艺:选取含碳为0.4的优质废钢1000㎏作原料进行冶炼。钢水冶炼过程中，在中频炉钢液熔化1/3时，考虑烧损率，首先放含铬65%的铬合金75㎏，75%钒合金20㎏，含钼为60%的钼合金45㎏，，充分溶化，在钢水出炉前10分钟投入含硅80%的硅合金9.5㎏，加入99.9%的镍合金5.5公斤。然后再 投入2㎏硅钙脱氧剂净化钢水。 ②电渣重熔，是在铜制水冷结晶器内有熔融的炉渣，自耗电极一端插入熔渣内，在通电过程中，渣池放出焦耳热，将自耗电极端头逐渐熔化，熔融金属汇聚成液滴，穿过渣池，落入结晶器，形成金属熔池，受水冷作用,迅速凝固形成钢锭。钢中有害元素（硫、铅、锑、铋、锡）通过钢-渣反应和高温气化比较有效地去除。 液态金属在渣池覆盖下，基本上避免了再氧化，二次熔化对合金元素的烧损不大，没有耐火材料对钢的污染。钢锭凝固前，在它的上端有金属熔池和渣池，起保温和补缩作用，保证钢锭的致密性，晶粒细化，钢锭表面光洁，且钢锭自下而上的定向结晶。由于以上原因,电渣重熔生产的钢锭的质量和性能得到改进，合金钢的塑性和冲击韧性增强，钢材使用寿命延长。 ③退火工艺:电炉加热至850℃（升温速度60-80℃/小时），保温 8个小时，随炉冷却至500～550℃，出炉空冷。 ④锻造工艺:隧道窑炉加热，预热15-20小时，加热至1100℃始锻，850℃终锻，锻造比不小于3：1，碳化物3-4级。 ⑤工件热处理工艺:1030-1050℃油（气）淬火，490-510℃回火3次，HRC51.5-53.1 ⑥机械性能：冲击韧性55-64Nm/c㎡,纵向断裂强度4200N/m㎡，横向断裂强度3200N/m㎡,抗压强度4500 MPa ，抗弯强度3050Mpa,。 4、根据权利要求1所述的工艺，其特征在于步骤一冶炼工艺中所述的脱氧剂为硅钙合金。 说 明 书 热作模具钢材料及其制作工艺 技术领域 本发明属于金属材料及加工技术领域，特别是模具制造及使用范围，涉及热作模具钢及其制造办法。 背景技术 模具，是工业生产的基础工艺装备，在电子、汽车、电机、电器、仪表、家电和通讯等产品中，60%-80%的零部都依靠模具成型，因此模具被称为“百业之母”。随着模具市场逐年的发展扩大，生产模具的材料 ---模具钢的用量也在显著增加，其中热作模具钢的消耗量约占模具钢产品的30%以上。随着模具工业的迅速发展，对热作模具的使用寿命、加工精度提出了更高要求。热作模具钢性能的好坏和使用寿命的长短，将直接影响加工产品的质量和生产的经济效益。所以世界各国都在不断的研究和开发新型热作模具材料，鉴于我国的常用热作模具如而5CrNiMo，5CrMnMo耐热性差，3Cr2W8V（H21）钢碳化物偏析严重，塑性、韧性、导热性、抗冷热疲劳性能和抗溶蚀性能较差H13钢（4Cr5MoSiV1新型热作模具钢，。5CrNiMo，5CrMnMo提高5-8倍，比3Cr2W8V 、H13提高2-3倍，而价格与H13相当。由此可见，新型热作模具钢ZTR61的产生，势必推进模具行业的发展，引领经济适用型热作模具的市场，值得大力推广应用 发明内容： 本发明所要解决的技术问题是提供一种热作模具钢材料及其制作工艺，使制备的热作模具钢材料，具有良好的淬透性，抗热疲劳性、回火稳定性，较高的耐磨性及良好的加工性，能提高工效，降低生产使用成本，减少或避免热作模具早期开裂，延长模具使用寿命。 本项目研制一种新型耐热耐磨热作模具钢ZTR61,、ZTR61具有良好的科学元素配比C 0.38~0.42、Mn 0.35~0.45、Si 0.55~0.65、Cr 5.0~5.5、Mo 0.2~0.25、V 1.0~1.5、S≤0.025和P≤0.025。、有效改善了常用热作模具钢如5CrNiMo、5CrNMo、3Cr2W8V 、H13等易破碎、耐磨性差、抗热疲劳性差、寿命短等不够理想的问题，用ZTR61