一种焊接性能优良的模具钢材料及其制备方法与流程

1.本发明涉及工模具钢材料技术领域，特别是一种焊接性能优良的模具钢材料及其制备方法。


背景技术：

2.h13属于热作模具钢，是在碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种，牌号4cr5mosiv1。在中温(600
°
)下的综合性能好，淬透性高(在空气中即能淬硬)，热处理变形率较低，其性能及使用寿命高于3cr2w8v。可用于模锻锤锻模、铝合金压铸模、热挤压模具、高速精锻模具及锻造压力机模具等。
3.但是在某些应用场景下，要求钢材具有更好的焊接性能和机械加工性能，这就需要针对模具钢作出相应的调整，以适应工况需求。因此，研发一种焊接性能优良模具钢材料及其制备方法，解决上述问题，成为目前行业内亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的就是针对目前某些应用场景下要求钢材具有更好的焊接性能和机械加工性能，而现有钢材性能还达不到上述要求的问题，提供一种焊接性能优良的模具钢材料及其制备方法。
5.本发明的一种焊接性能优良的模具钢材料，所述模具钢材料含有下述重量百分比的成分：c：0.30～0.42%，si：0.16～0.26%，mn：0.45～0.55%，p：≤0.01%，s：≤0.01%，cu：0.02～0.3%，ca：0.008～0.015%，mg：0.008～0.015%，v：0.051～0.068%，mo：2.2～2.6%，[n]≤40ppm，[h]≤3ppm，余量为fe。
[0006]
优选地，本发明的一种焊接性能优良的模具钢材料，所述模具钢材料含有下述重量百分比的成分：c：0.36%，si：0.22%，mn：0.50%，p：≤0.01%，s：≤0.01%，cu：0.18%，ca：0.012%，mg：0.011%，v：0.060%，mo：2.4%，[n]≤40ppm，[h]≤3ppm，余量为fe。
[0007]
本发明的一种焊接性能优良的模具钢材料的制备方法，包括下述步骤：（1）钢材以40～50℃/h的升温速率升温至960～1040℃，保温2～8h，使钢材充分奥氏体化；（2）将钢材冷却至220～280℃，得到马氏体结构；（3）再将钢加热至ac1-80℃至ac1-20℃，保温4～6小时；（4）将钢材再加热至960～1040℃，回火，于550～650℃下至少进行2次回火，空冷即得。
[0008]
本发明的耐高温人工水晶成型模具钢材料，具有如下特性：1.有害元素极低：本发明钢种的n≤40ppm，h≤3ppm，保证了钢材的各种性能；2.通过添加适量ca、mg,并调整其他合金成分的含量，促使钢材料产生良好的焊接性能；3.机械性能等向性良好：本发明钢材料在具备良好的耐磨性和优良的机械加工性
能的基础上，保留了原模具钢材料的良好的综合机械性能，且材料均匀性高。
[0009]
本发明的模具钢材料，是经申请人及发明人反复试验、调整成份、优化生产工艺，才研发成功的，本发明钢材具有普通h13钢的硬度及综合机械性能，并强化了其焊接和机械加工性能，并经过部分厂家试用，证明其耐磨性及机械加工性能均满足该厂家工况需求。
具体实施方式
[0010]
为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。
[0011]
实施例1一种焊接性能优良的模具钢材料，所述模具钢材料含有下述重量百分比的成分：c：0.36%，si：0.22%，mn：0.50%，p：≤0.01%，s：≤0.01%，cu：0.18%，ca：0.012%，mg：0.011%，v：0.060%，mo：2.4%，[n]≤40ppm，[h]≤3ppm，余量为fe。
[0012]
上述焊接性能优良的模具钢材料的制备方法，包括下述步骤：（1）钢材以45℃/h的升温速率升温至1000℃，保温6h，使钢材充分奥氏体化；（2）将钢材冷却至250℃，得到马氏体结构；（3）再将钢加热至ac1-50℃，保温5小时；（4）将钢材再加热至1000℃，回火，于600℃下至少进行2次回火，空冷即得。
[0013]
实施例2一种焊接性能优良的模具钢材料，所述模具钢材料含有下述重量百分比的成分：c：0.30%，si：0.26%，mn：0.45%，p：≤0.01%，s：≤0.01%，cu：0.3%，ca：0.008%，mg：0.015%，v：0.051%，mo：2.6%，[n]≤40ppm，[h]≤3ppm，余量为fe。
[0014]
上述焊接性能优良的模具钢材料的制备方法，包括下述步骤：（1）钢材以40℃/h的升温速率升温至960℃，保温8h，使钢材充分奥氏体化；（2）将钢材冷却至220℃，得到马氏体结构；（3）再将钢加热至ac1-20℃，保温6小时；（4）将钢材再加热至960℃，回火，于650℃下至少进行2次回火，空冷即得。
[0015]
实施例3一种焊接性能优良的模具钢材料，所述模具钢材料含有下述重量百分比的成分：c：0.42%，si：0.16%，mn：0.55%，p：≤0.01%，s：≤0.01%，cu：0.02%，ca：0.015%，mg：0.015%，v：0.051%，mo：2.6%，[n]≤40ppm，[h]≤3ppm，余量为fe。
[0016]
所述模具钢材料的制备方法，包括下述步骤：上述焊接性能优良的模具钢材料的制备方法，包括下述步骤：（1）钢材以50℃/h的升温速率升温至1040℃，保温2h，使钢材充分奥氏体化；（2）将钢材冷却至280℃，得到马氏体结构；（3）再将钢加热至ac1-80℃，保温4小时；（4）将钢材再加热至1040℃，回火，于550℃下至少进行2次回火，空冷即得。


技术特征：
1.一种焊接性能优良的模具钢材料，其特征在于所述模具钢材料含有下述重量百分比的成分：c：0.30～0.42%，si：0.16～0.26%，mn：0.45～0.55%，p：≤0.01%，s：≤0.01%，cu：0.02～0.3%，ca：0.008～0.015%，mg：0.008～0.015%，v：0.051～0.068%，mo：2.2～2.6%，[n]≤40ppm，[h]≤3ppm，余量为fe。2.根据权利要求1所述的一种焊接性能优良的模具钢材料，其特征在于所述模具钢材料含有下述重量百分比的成分：c：0.36%，si：0.22%，mn：0.50%，p：≤0.01%，s：≤0.01%，cu：0.18%，ca：0.012%，mg：0.011%，v：0.060%，mo：2.4%，[n]≤40ppm，[h]≤3ppm，余量为fe。3.如权利要求1所述的一种焊接性能优良的模具钢材料的制备方法，其特征在于包括下述步骤：（1）钢材以40～50℃/h的升温速率升温至960～1040℃，保温2～8h，使钢材充分奥氏体化；（2）将钢材冷却至220～280℃，得到马氏体结构；（3）再将钢加热至ac1-80℃至ac1-20℃，保温4～6小时；（4）将钢材再加热至960～1040℃，回火，于550～650℃下至少进行2次回火，空冷即得。

技术总结
本发明公开了一种焊接性能优良的模具钢材料及其制备方法，所述模具钢材料含有下述重量百分比含量的成分：C：0.30～0.42%，Si：0.16～0.26%，Mn：0.45～0.55%，P：≤0.01%，S：≤0.01%，Cu：0.02～0.3%，Ca：0.008～0.015%，Mg：0.008～0.015%，V：0.051～0.068%，Mo：2.2～2.6%，[N]≤40ppm，[H]≤3ppm，余量为Fe；制备方法包括：（1）钢材以40～50℃/h的升温速率升温至960～1040℃，保温2～8h，使钢材充分奥氏体化；（2）将钢材冷却至220～280℃，得到马氏体结构；（3）再将钢加热至Ac1-80℃至Ac1-20℃，保温4～6小时；（4）将钢材再加热至960～1040℃，回火，于550～650℃下至少进行2次回火，空冷即得；本发明模具钢材料具有优良的焊接性能。本发明模具钢材料具有优良的焊接性能。


技术研发人员：石海松
受保护的技术使用者：大冶市康盛科技有限公司
技术研发日：2020.12.02
技术公布日：2022/6/4