本發明涉及熱作模具鋼技術領域，特別是一種調質型5cr2nimovsi熱作模具鋼。

　　背景技術：

　　熱作模具鋼在工作過程中，經常需要與高溫金屬接觸，工作部位甚至會升溫至幾百乃至上千度，并且在工作過程中，模具鋼除了要承受巨大的機械應力和強摩擦力外，還要承受高溫金屬和冷卻介質交替作用而產生的熱應力，從而導致模具型腔產生塑性變形、磨損、熱疲勞開裂等缺陷，因此要求模具鋼在高溫下還要具備足夠的強度、硬度、韌性和耐磨性，5cr2nimovsi是目前應用比較廣泛的一種熱作模具鋼，但是在使用過程中發現，其性能仍然不能很好的滿足各種工況需求，因此，研究其加工工藝，并通過工藝微調及工藝參數控制，來提高5cr2nimovsi熱作模具鋼的性能，是目前各鋼研所的研究熱點。

　　技術實現要素：

　　本發明的目的就是針對目前5cr2nimovsi熱作模具鋼的性能仍然不能很好的滿足各種工況需求，其性能有待進一步提升的問題，提供一種調質型5cr2nimovsi熱作模具鋼。

　　本發明的一種調質型5cr2nimovsi熱作模具鋼，含有下述重量百分比的成分：c：0.46-0.53%，mn：0.40-0.60%，si：0.60-0.90%，cr：1.54-2.00%，ni：0.80-1.20%，mo：0.80-1.20%，v：0.30-0.50%，s≤0.015%，p≤0.020%，余量為fe，所述塑料模具鋼具有hrc35-48的硬度；所述的熱作模具鋼鋼坯熱加工鍛造時的加熱溫度為1180-1200℃，始鍛溫度為1140-1160℃，終鍛溫度為850-900℃，砂冷；淬火溫度為950-1010℃，淬火后油冷至150-200℃后立即進行二次回火工藝，第一次回火溫度為600-680℃，空冷至室溫后立即進行第二次回火，第二次回火溫度為590-670℃，空冷至室溫，制得硬度hrc35-48的熱作模具鋼，鋼坯鍛圓規格為φ60-400mm，扁材規格厚度為20-400mm，寬度為60-800mm。

　　優選地，所述塑料模具鋼含有下述重量百分比的成分：c：0.50%，mn：0.50%，si：0.75%，cr：1.75%，ni：1.0%，mo：1.0%，v：0.40%，s：0.01%，p：0.01%，余量為fe。

　　所述熱作模具鋼在熔煉過程中是采用二次熔煉均質脫硫工藝。

　　本發明產品相對現有產品，在加工工藝上做了如下改進：

　　1.調整了其熱加工鍛造時的加熱溫度，始鍛溫度及終鍛溫度，確保鋼坯基體完美；

　　2.調整了淬火工藝及淬火工藝之后的油冷工藝，使鋼坯在淬火時尺寸穩定，變形小，并通過淬火工藝配合油冷工藝，使鋼坯基體硬度達到hrc54-61；

　　3.改進了鋼坯回火工藝，一次回火改為兩次回火，并且確定了第二次回火工藝的溫度參數，通過二次回火工藝，提高了熱作模具鋼的熱穩定性、耐熱疲勞和沖擊韌性；

　　4.通過本發明工藝參數的微調，所制得的熱作模具鋼中貝氏體主要以下貝氏體存在，很好地改善了鋼材的韌性，并提高了鋼材的整體加工性能；

　　5.通過均質化脫硫二次熔煉作業，降低了鋼材中s、p的含量，有利于鋼材整體性能的提升。

　　本發明的調質型5cr2nimovsi熱作模具鋼，硬度達到hrc35-48，經過電渣重熔后鋼質純凈，組織致密均勻；通過加工工藝參數調整，大大提高了鋼材的熱穩定性、耐熱疲勞性和抗沖擊韌性，特別適合大截面熱鍛模使用，能夠延長模具的使用壽命。

　　具體實施方式

　　實施例1

　　本實施例的調質型5cr2nimovsi熱作模具鋼，含有下述重量百分比的成分：c：0.50%，mn：0.50%，si：0.75%，cr：1.75%，ni：1.0%，mo：1.0%，v：0.40%，s：0.01%，p：0.01%，余量為fe；所述塑料模具鋼具有hrc42的硬度；所述的熱作模具鋼鋼坯熱加工鍛造時的加熱溫度為1190℃，始鍛溫度為1150℃，終鍛溫度為870℃，砂冷；淬火溫度為980℃，淬火后油冷至180℃后立即進行二次回火工藝，第一次回火溫度為650℃，空冷至室溫后立即進行第二次回火，第二次回火溫度為630℃，空冷至室溫，制得硬度hrc42的熱作模具鋼，鋼坯扁材規格厚度為300mm，寬度為750mm。所述熱作模具鋼在熔煉過程中是采用二次熔煉均質脫硫工藝。

　　實施例2

　　本實施例的調質型5cr2nimovsi熱作模具鋼，含有下述重量百分比的成分：c：0.46%，mn：0.60%，si：0.60%，cr：2.00%，ni：0.80%，mo：1.20%，v：0.30%，s：0.012%，p：0.015%，余量為fe；所述塑料模具鋼具有hrc35的硬度；所述的熱作模具鋼鋼坯熱加工鍛造時的加熱溫度為1180℃，始鍛溫度為1160℃，終鍛溫度為850℃，砂冷；淬火溫度為1010℃，淬火后油冷至200℃后立即進行二次回火工藝，第一次回火溫度為600℃，空冷至室溫后立即進行第二次回火，第二次回火溫度為590℃，空冷至室溫，制得硬度hrc35的熱作模具鋼，鋼坯鍛圓規格為φ400mm。所述熱作模具鋼在熔煉過程中是采用二次熔煉均質脫硫工藝。

　　實施例3

　　本實施例的調質型5cr2nimovsi熱作模具鋼，含有下述重量百分比的成分：c：0.53%，mn：0.40%，si：0.90%，cr：1.54%，ni：1.20%，mo：0.80%，v：0.50%，s：0.015%，p：0.020%，余量為fe；所述塑料模具鋼具有hrc48的硬度；所述的熱作模具鋼鋼坯熱加工鍛造時的加熱溫度為1200℃，始鍛溫度為1140℃，終鍛溫度為900℃，砂冷；淬火溫度為950℃，淬火后油冷至150℃后立即進行二次回火工藝，第一次回火溫度為680℃，空冷至室溫后立即進行第二次回火，第二次回火溫度為670℃，空冷至室溫，制得硬度hrc48的熱作模具鋼，鋼坯鍛圓規格為φ300mm。所述熱作模具鋼在熔煉過程中是采用二次熔煉均質脫硫工藝。

　　技術特征：

　　技術總結

　　本發明公開了一種調質型5Cr2NiMoVSi熱作模具鋼，含有下述重量百分比的成分：C：0.46?0.53%，Mn：0.40?0.60%，Si：0.60?0.90%，Cr：1.54?2.00%，Ni：0.80?1.20%，Mo：0.80?1.20%，V：0.30?0.50%，S≤0.015%，P≤0.020%，余量為Fe，所述熱作模具鋼具有HRC35?48的硬度；本發明模具鋼經過調質后，使鋼中S、P含量均低于常規5Cr2NiMoVSi，同時采用合理的加工工藝及參數控制，制得的成品5Cr2NiMoVSi模具鋼熱穩定性、耐熱疲勞性和沖擊韌性均大幅度提高，特別適合大截面熱鍛模使用，能夠延長模具的使用壽命。

　　技術研發人員：王曉鵬;程愛萍

　　受保護的技術使用者：大冶市志聯冶金有限責任公司

　　技術研發日：2018.03.22

　　技術公布日：2019.10.01