【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冶金，特别涉及一种压铸模具钢及其制造方法。
技术介绍
1、模具制造的首要问题是模具材料。近几年，随着中国模具工业的迅猛发展，为国产模具钢提供了一个巨大的市场，带动了国内模具钢的产量、品种、规格及品质水准的提高。目前，国内模具钢年产量已达60万吨左右，但国产模具钢无论在品种还是质量上仍难以全部满足国内模具市场的需求。随着我国模具工业的持续发展，对于高档模具用钢进口量不断攀升。模具用钢进口主要来自日本、德国、瑞典等国家。进口模具钢的规格主要是大尺寸的锻制模块(厚250～800mm)×(宽600～1200mm)，这在国内目前只有少数钢厂能生产，且价格昂贵，一般为国产钢的2～5倍。
2、新能源汽车轻量化及“一体铸造”已成为汽车制造的热门发展方向。“一体铸造”成型技术是对车架结构件采用6000吨以上的大型多向压铸机，利用一个大型模具将车架上的几十个零件集成为一个整体，一次成型。采用该方式不仅有利于集成化设计，大幅缩减构件数量，实现轻量化，而且可减少供应链配套和加工设备数量，缩短制造时间，降低成本，大大提升生产效率。
3、“一体化铸造”所用的模具要求厚度400～800mm、宽度800～1300mm、单重可达10t以上。因其尺寸大、形状复杂、型腔薄壁、应力高等特征，易发生组织和力学性能不均匀、未淬透、开裂、耐冲击性能不足等问题，目前整个市面上没有一款压铸模具钢产品可以完全满足一体化大型模具工况需求，普遍采用4cr5mosiv代替，模具最终寿命偏短且不稳定。
4、目前市场上常用的压铸模具钢主要为
5、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种压铸模具钢及其制造方法和模具，以解决上述技术问题中的至少一种。
2、为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术的第一目的在于提供一种压铸模具钢，包括如下质量分数的化学成分：c0.33～0.40％，si 0.10～0.50％，mn 0.30～0.70％，cr 4.80～5.50％，mo1.90～2.60％，v0.40～1.00％，ni 0.10～0.80％，其余为fe及不可避免杂质。
4、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述压铸模具钢包括如下质量分数的化学成分：c 0.33～0.40％，si 0.10～0.50％，mn 0.30～0.70％，cr4.80～5.50％，mo1.90～2.30％，v 0.40～0.80％，ni 0.10～0.80％，其余为fe及不可避免杂质。
5、本专利技术的第二目的在于提供一种压铸模具钢的制造方法，包括以下步骤：
6、s1.将压铸模具钢的原料经过冶炼、lf精炼和rh脱气，然后氩气保护浇注，得到电极母材；然后对电极母材进行模冷、去应力退火和表面研磨处理；其中，去应力退火温度为775～825℃；
7、s2.将步骤s1表面研磨处理后的电极母材进行真空电弧熔炼，得到钢锭，然后对钢锭进行去应力退火；其中，去应力退火温度为775～825℃；
8、s3.将步骤s2去应力退火后的钢锭进行高温均质化处理和三维锻造，得到锻件；然后将锻件进行软化退火处理；
9、s4.将步骤s3软化退火处理后的锻件进行固溶处理和等温球化处理，得到压铸模具钢。
10、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤s1中，原料包括高炉铁水、铁合金和crmo废钢；
11、和/或，步骤s1中，模冷时间为8～12h；
12、和/或，步骤s1中，去应力退火包括先装入退火炉升温至775～825℃，按照有效直径100mm/4h进行保温，后缓冷至不高于200℃出炉空冷。
13、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤s2中，真空电弧熔炼的熔速为8.0～12.0kg/min；
14、和/或，步骤s2中，真空电弧熔炼所采用的真空电弧炉的工艺条件包括下列工艺参数中的至少一个：真空度为0.1～0.3mbar；熔炼电流为15000～20000a；熔炼电压为20～25v；
15、和/或，步骤s2中，真空电弧熔炼过程中，电极母材最后3～8％重量钢锭进行补缩。
16、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤s2中，熔炼结束后先进行模冷，然后进行去应力退火，模冷时间为2～5h；
17、和/或，步骤s2中，所述去应力退火包括先装入退火炉升温至775～825℃，按照有效直径100mm/3h进行保温，后缓冷至不高于200℃出炉空冷。
18、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤s3中，所述高温均质化处理包括将步骤s2得到的钢锭升温至1260～1350℃，按照有效直径100mm/3h保温，然后随炉冷却至1150～1250℃；
19、和/或，步骤s3中，所述三维锻造包括采用上、下大平台进行三维交叉大变形镦拔锻造，每次压下量不低于25～50％，90°翻转压另一平面，三个平面依次压下，总锻造比不低于8；
20、和/或，步骤s3中，三维锻造得到的锻件锻后入水间隙冷却，锻件温度在450～500℃停止水冷，空冷至不大于300℃，然后进行软化退火处理；
21、和/或，步骤s3中，所述软化退火处理包括将所述锻件升温至700～750℃、按照有效直径100mm/5h保温。
22、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，步骤s4中，所述固溶处理的温度为1000～1100℃；
23、和/或，所述固溶处理时采用间隙入水，第一次入水锻件温度降至500～600℃，第二次入水锻件温度降至300～350℃，第三次入水锻件温度降至150～200℃；
24、和/或，所述等温球化处理包括将固溶处理后的锻件装炉加热至840～890℃，并以≤30℃/h的速度冷至730～780℃，随后以≤50℃/h的速度炉冷至500℃以下出炉空冷至室温。
25、进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，对于厚度为400～800mm、宽度为800～1300mm的大型压铸模具钢，其超声波探伤能够满足gb/t6402-2008标准4级水平；
26、和/或，非金属夹杂物按照gb/t10561-2023标准a法检测，均不大于0.5级；
27、和/或，氧含量不大于8×10-6，氮含量不大于60×10-6；
28、和/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压铸模具钢，其特征在于，包括如下质量分数的化学成分：C0.33～0.40％，Si0.10～0.50％，Mn 0.30～0.70％，Cr 4.80～5.50％，Mo 1.90～2.60％，V 0.40～1.00％，Ni 0.10～0.80％，其余为Fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的压铸模具钢，其特征在于，包括如下质量分数的化学成分：C0.33～0.40％，Si 0.10～0.50％，Mn 0.30～0.70％，Cr 4.80～5.50％，Mo 1.90～2.30％，V 0.40～0.80％，Ni 0.10～0.80％，其余为Fe及不可避免杂质。
3.权利要求1或2所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，步骤S1中，原料包括高炉铁水、铁合金和CrMo废钢；
5.根据权利要求3所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，步骤S2中，真空电弧熔炼的熔速为8.0～12.0kg/min；
6.根据权利要求3所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于
7.根据权利要求3所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，步骤S3中，所述高温均质化处理包括将步骤S2得到的钢锭升温至1260～1350℃，按照有效直径100mm/3h保温，然后随炉冷却至1150～1250℃；
8.根据权利要求3所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，步骤S4中，所述固溶处理的温度为1000～1100℃；
9.根据权利要求3-8任一项所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，对于厚度为400～800mm、宽度为800～1300mm的大型压铸模具钢，其超声波探伤能够满足GB/T6402-2008标准4级水平；
10.一种模具，其特征在于，采用权利要求1或2所述的压铸模具钢或采用权利要求3-9任一项所述的制造方法制得的压铸模具钢制成。
...【技术特征摘要】
1.一种压铸模具钢，其特征在于，包括如下质量分数的化学成分：c0.33～0.40％，si0.10～0.50％，mn 0.30～0.70％，cr 4.80～5.50％，mo 1.90～2.60％，v 0.40～1.00％，ni 0.10～0.80％，其余为fe及不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的压铸模具钢，其特征在于，包括如下质量分数的化学成分：c0.33～0.40％，si 0.10～0.50％，mn 0.30～0.70％，cr 4.80～5.50％，mo 1.90～2.30％，v 0.40～0.80％，ni 0.10～0.80％，其余为fe及不可避免杂质。
3.权利要求1或2所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，步骤s1中，原料包括高炉铁水、铁合金和crmo废钢；
5.根据权利要求3所述的压铸模具钢的制造方法，其特征在于，步骤s2中，真空电弧熔炼的...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘光辉，张永强，周立新，周许，鄢磊，李进，姚凤祥，许勇，卢伟炜，
申请(专利权)人：大冶特殊钢有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。