一种高耐磨性冷作模具钢及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种高耐磨性冷作模具钢及其生产方法，其化学组分和质量百分比含量为：C 0.078‑0.10%，Si 0.15‑0.20%，Mn 0.52‑0.68%，P≤0.008%，S≤0.006%，Cr 11.2‑13.5%，Ni 0.005‑0.008%，W 0.001‑0.003%，V 0.002‑0.005%，Mo 0.003‑0.007%，其余为Fe和不可避免的杂质，制备时，首先对铁水冶炼除杂，再对铁水锻造成钢坯后进行轧制后即可；本发明专利技术的冷作模具钢切削性能好，能满足机床的切削性能，由于强度高，避免了脆性引起的断裂，延长了机床的使用寿命，切削精度高。

A cold working die steel with high wear resistance and its production method

【技术实现步骤摘要】
一种高耐磨性冷作模具钢及其生产方法
本专利技术设计炼钢
，具体是一种高耐磨性冷作模具钢及其生产方法。
技术介绍
冷作模具在工作时，由于表面与坯料之间产生许多次摩擦，模具在这种情况下必须仍能保持较低的表面粗糙度值和较高的尺寸精度，以防止早期失效。由于模具材料的硬度和组织是影响模具耐磨性能的重要因素，因此为了提高冷作模具的抗磨性能，通常要求模具硬度高于加工件硬度30%～50%，材料的组织为回火马氏体或下贝氏体，其上分布均匀、细小的颗粒状碳化物。冷作模具钢的工艺性能，直接关系到模具的制造周期及制造成本。对冷作模具钢的工艺性能要求，主要有锻造工艺性、切削工艺性、热处理工艺性等。由于冷作模具钢在制作各种工具时，对切削性能要求高，现有的模具钢难以满足上述切削性能的要求，因此，研发一种高耐磨性冷作模具钢及其生产方法是本专利技术研究的重要内容。
技术实现思路
本专利技术的目的就是提供一种高耐磨性冷作模具钢及其生产方法，该模具钢强度高，切削性能好，满足性能要求。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：本专利技术的一种高耐磨性冷作模具钢，其化学组分和质量百分比含量为：C0.078-0.10%，Si0.15-0.20%，Mn0.52-0.68%，P≤0.008%，S≤0.006%，Cr11.2-13.5%，Ni0.005-0.008%，W0.001-0.003%，V0.002-0.005%，Mo0.003-0.007%，其余为Fe和不可避免的杂质。优选地，本专利技术中各化学组分质量百分比为：C12.2%，Si0.17%，Mn0.59%，P0.0044%，S0.0039%，Cr0.47%，Ni0.006%，W0.002%，V0.004%，Mo0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。进一步地，本专利技术中所述钢材的屈服强度≥420MPa。本专利技术的一种高耐磨性冷作模具钢的制备方法，包括以下步骤：（1）在铁水罐中兑入铁水，将铁水用脱硫剂进行深脱硫预处理，再进入顶底复吹转炉冶炼，加入脱磷剂将铁水中的磷含量降低至P≤0.010%，再进入精炼炉加入脱硫剂将铁水中的硫含量S≤0.004%，添加合金料SiFe、MnFe、CrFe调整至铁水中Si的含量为0.15-0.23%、Mn的含量为0.52-0.68%，Cr的含量为0.32-0.60%，除渣次数≥2次；（2）再对转炉冶炼的铁水进行吹Ar精炼，使钢中夹杂的物质充分上浮，钢包铁水镇静10-15min后连铸成铸坯；（3）对铸坯分两个阶段轧制成钢板，第一阶段粗轧开轧温度≥1061℃，第二阶段精轧开轧温度为921-982℃，终轧温度≤887℃；（4）将精轧后的钢板浇水快速冷却至380-443℃即可。优选地，本专利技术中所述脱硫剂为硫化钙。进一步地，本专利技术中所述脱磷剂中包括Fe2O3、CaO、Al2O3和SiO2。本专利技术具有以下几个优点：（1）本专利技术的化学成分和生产工艺简单，生产成本低，综合力学性能优良，钢板屈服强度≥420MPa。（2）本专利技术的冷作模具钢切削性能好，能满足机床的切削性能，由于强度高，避免了脆性引起的断裂，延长了机床的使用寿命，切削精度高。具体实施方式实施例1本实施例的一种高耐磨性冷作模具钢，其化学组分和质量百分比含量为：C12.2%，Si0.17%，Mn0.59%，P0.0044%，S0.0039%，Cr0.47%，Ni0.006%，W0.002%，V0.004%，Mo0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。本实施例的一种高耐磨性冷作模具钢的制备方法，包括以下步骤：（1）在铁水罐中兑入铁水，将铁水用脱硫剂进行深脱硫预处理，再进入顶底复吹转炉冶炼，加入脱磷剂将铁水中的磷含量降低至P0.0044%，再进入精炼炉加入脱硫剂将铁水中的硫含量S0.0039%，添加合金料SiFe、MnFe、CrFe调整至铁水中Si的含量为0.17%、Mn的含量为0.59%，Cr的含量为0.47%，除渣次数3次；（2）再对转炉冶炼的铁水进行吹Ar精炼，使钢中夹杂的物质充分上浮，钢包铁水镇静12min后连铸成铸坯；（3）对铸坯分两个阶段轧制成钢板，第一阶段粗轧开轧温度≥1061℃，第二阶段精轧开轧温度为921-982℃，终轧温度≤887℃；（4）将精轧后的钢板浇水快速冷却至410℃即可。本实施例的钢材的屈服强度为560MPa。优选地，本实施例中所述脱硫剂为硫化钙。优选地，本实施例中所述脱磷剂中包括Fe2O3、CaO、Al2O3和SiO2。实施例2本实施例的一种高耐磨性冷作模具钢，其特征在于其化学组分和质量百分比含量为：C0.085%，Si0.17%，Mn0.59%，P0.0067%，S0.0042%，Cr12.3%，Ni0.007%，W0.001%，V0.005%，Mo0.006%，其余为Fe和不可避免的杂质。本实施例的一种高耐磨性冷作模具钢的制备方法，包括以下步骤：（1）在铁水罐中兑入铁水，将铁水用脱硫剂进行深脱硫预处理，再进入顶底复吹转炉冶炼，加入脱磷剂将铁水中的磷含量降低至P≤0.0067%，再进入精炼炉加入脱硫剂将铁水中的硫含量S0.0042%，添加合金料SiFe、MnFe、CrFe调整至铁水中Si的含量为0.17%、Mn的含量为0.59%，Cr的含量为12.3%，除渣次数≥2次；（2）再对转炉冶炼的铁水进行吹Ar精炼，使钢中夹杂的物质充分上浮，钢包铁水镇静10min后连铸成铸坯；（3）对铸坯分两个阶段轧制成钢板，第一阶段粗轧开轧温度≥1061℃，第二阶段精轧开轧温度为921-982℃，终轧温度≤887℃；（4）将精轧后的钢板浇水快速冷却至380-443℃即可。本实施中所述钢材的屈服强度为520MPa。优选地，本实施例中所述脱硫剂为硫化钙。优选地，本实施例中所述脱磷剂中包括Fe2O3、CaO、Al2O3和SiO2。实施例3本实施例的一种高耐磨性冷作模具钢，其特征在于其化学组分和质量百分比含量为：C0.10%，Si0.15%，Mn0.53%，P0.008%，S0.0056%，Cr13.2%，Ni0.005%，W0.003%，V0.002%，Mo0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。本实施例的一种高耐磨性冷作模具钢的制备方法，包括以下步骤：（1）在铁水罐中兑入铁水，将铁水用脱硫剂进行深脱硫预处理，再进入顶底复吹转炉冶炼，加入脱磷剂将铁水中的磷含量降低至P0.008%，再进入精炼炉加入脱硫剂将铁水中的硫含量S0.0056%，添加合金料SiFe、MnFe、CrFe调整至铁水中Si的含量为0.15%、Mn的含量为0.53%，Cr的含量为13.2%，除渣次数≥2次；（2）再对转炉冶炼的铁水进行吹Ar精炼，使钢中夹杂的物质充分上浮，钢包铁水镇静15min后连铸成铸坯；（3）对铸坯分两个阶段轧制成钢板，第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高耐磨性冷作模具钢，其特征在于其化学组分和质量百分比含量为：C 0.078-0.10%，Si 0.15-0.20%，Mn 0.52-0.68%，P≤0.008%，S≤0.006%，Cr 11.2-13.5%，Ni 0.005-0.008%，W 0.001-0.003%，V 0.002-0.005%，Mo 0.003-0.007%，其余为Fe和不可避免的杂质。/n

【技术特征摘要】
1.一种高耐磨性冷作模具钢，其特征在于其化学组分和质量百分比含量为：C0.078-0.10%，Si0.15-0.20%，Mn0.52-0.68%，P≤0.008%，S≤0.006%，Cr11.2-13.5%，Ni0.005-0.008%，W0.001-0.003%，V0.002-0.005%，Mo0.003-0.007%，其余为Fe和不可避免的杂质。


2.根据权利要求1所述的一种高耐磨性冷作模具钢，其特征在于其化学组分质量百分比为：C12.2%，Si0.17%，Mn0.59%，P0.0044%，S0.0039%，Cr0.47%，Ni0.006%，W0.002%，V0.004%，Mo0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。


3.根据权利要求1或2所述的一种高耐磨性冷作模具钢，其特征在于：所述钢材的屈服强度≥420MPa。


4.根据权利要求1或2所述的一种高耐磨性冷作模具钢的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）在铁水罐中兑入铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：余祥，
申请(专利权)人：大冶佳康安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42