本發明涉及模具鋼
技術領域：
，尤其涉及一種冷沖模用高強度模具鋼。
背景技術：
：冷沖壓模具多為安裝在壓力機上在室溫下施加變形力獲得一定形狀,尺寸和性能的產品零件的特殊專用工具。在鑄件生產時，冷沖壓模具要承受沖擊、振動、摩擦、高壓、拉伸、彎扭等負荷，甚至在較高的溫度下工作（如冷擠壓），工作條件復雜，易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象。模具的好壞直接影響到后期鑄件的質量，模具的壽命又決定著零件的生產成本及經濟效益。隨著機械加工工業的發展，生產中依靠冷沖模制造的零件越來越多，使用的冷沖模具種類越來越多。因此，對冷沖壓模具用模具鋼的性能要求也越來越高。現有技術中，冷沖壓模具用模具鋼主要為7cr7mo2v2si模具鋼和cr12mov模具鋼兩大類。其中7cr7mo2v2si模具鋼存在剛度和硬度不高，其生產的冷沖壓模具在使用過程中變形量大，磨耗率大，使用壽命短等缺陷；而cr12mov模具鋼原材料價格及加工制造成本較高，用于冷沖壓模具生產，性價比較低。不僅如此，現有的模具鋼在工作條件復雜的環境下，易發生磨損、疲勞、斷裂、變形等現象，嚴重影響了后期鑄件的質量，產品合格率較低，導致生產效率下降，生產效益低。基于上述陳述，本發明提出了一種冷沖模用高強度模具鋼。技術實現要素：本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種冷沖模用高強度模具鋼。一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：c0.5～0.9%、ni0.8～1.6%、zr0.1～0.15%、mn0.5～1%、nb0.1～0.3%、si0.2～0.5%、p0.02～0.05%、s0.02～0.05%、zn1～2%、cu1～3%、精煉劑1～2%、余量為fe。優選的，所述的一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：c0.6～0.8%、ni1～1.4%、zr0.12～0.14%、mn0.6～0.8%、nb0.15～0.25%、si0.3～0.4%、p0.03～0.04%、s0.03～0.04%、zn1.2～1.8%、cu1.5～2.5%、精煉劑1.2～1.8%、余量為fe。優選的，所述的一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：c0.7%、ni1.2%、zr0.13%、mn0.7%、nb0.2%、si0.3%、p0.04%、s0.03%、zn1.5%、cu2%、精煉劑1.5%、余量為fe。優選的，所述精煉劑為質量比為2.5～3.2:2～2.8:1～1.2:1.5～2.2:1～3的re、caf2、sio2、k2o和fe2o3的組合物。本發明還提出了一種冷沖模用高強度模具鋼的制備方法，包括以下步驟：s1、將所述重量百分比的c、ni、zr、mn、nb、si、p、s、zn、cu和fe加入到真空熔煉爐中，抽真空至真空度為-0.1～0mpa，以100～180℃/min的速率持續升溫至原料完全融化后保溫，加入所述重量百分比的精煉劑，以720～850r/min的轉速攪拌混合2～3h，邊攪拌邊通入惰性氣體，完成熔煉后，扒除熔化液表面的浮渣，得純凈合金液；s2、將步驟s1中所得的純凈合金液澆鑄制成所需尺寸規格的冷沖模用模具鋼鑄件，并將所得鑄件預冷至580～650℃，保溫2～4h；s3、以28～45℃/min的升溫速率，將步驟s2中所得的保溫鑄件升溫至1050～1250℃后，保溫處理2～3h，然后循環水冷至200～280℃完成淬火處理；s4、以18～26℃/min的升溫速率，將步驟s3中淬火處理后的鑄件升溫至450～540℃后，保溫處理3～5h進行回火處理，完成處理后自然冷卻至室溫即得。本發明提出的一種冷沖模用高強度模具鋼，配方合理，通過嚴格控制原料間配比，有效的保證了所得模具鋼的綜合性能，控制了生產成本，本發明將原料混合熔化后進行精煉，然后澆鑄所需的模具鋼，并通過嚴格控制淬火、回火的升溫速率、保溫溫度和保溫時間，對成型模具鋼進行熱處理，本發明制備方法簡單，制備過程環保無污染，制備成本低，所得冷沖模用高強度模具鋼剛度和硬度高，耐磨性、耐腐蝕性和抗沖擊性好，可廣泛應用于各種冷沖模的生產，綜合性價比高，使用壽命長，值得推廣。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。實施例一本發明提出的一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：c0.7%、ni1.2%、zr0.12%、mn0.8%、nb0.2%、si0.4%、p0.03%、s0.04%、zn1.5%、cu2%、精煉劑1.5%、余量為fe，其中精煉劑為質量比為2.8:2.4:1.1:1.8:2的re、caf2、sio2、k2o和fe2o3的組合物。其制備方法，包括以下步驟：s1、將所述重量百分比的c、ni、zr、mn、nb、si、p、s、zn、cu和fe加入到真空熔煉爐中，抽真空至真空度為-0.05mpa，以140℃/min的速率持續升溫至原料完全融化后保溫，加入所述重量百分比的精煉劑，以780r/min的轉速攪拌混合2.5h，邊攪拌邊通入惰性氣體，完成熔煉后，扒除熔化液表面的浮渣，得純凈合金液；s2、將步驟s1中所得的純凈合金液澆鑄制成所需尺寸規格的冷沖模用模具鋼鑄件，并將所得鑄件預冷至620℃，保溫3h；s3、以38℃/min的升溫速率，將步驟s2中所得的保溫鑄件升溫至1150℃后，保溫處理2.5h，然后循環水冷至240℃完成淬火處理；s4、以22℃/min的升溫速率，將步驟s3中淬火處理后的鑄件升溫至500℃后，保溫處理4h進行回火處理，完成處理后自然冷卻至室溫即得。實施例二本發明提出的一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：c0.9%、ni1.6%、zr0.15%、mn1%、nb0.3%、si0.5%、p0.05%、s0.05%、zn2%、cu3%、精煉劑2%、余量為fe，其中精煉劑為質量比為3.2:2.8:1.2:2.2:3的re、caf2、sio2、k2o和fe2o3的組合物。其制備方法，包括以下步驟：s1、將所述重量百分比的c、ni、zr、mn、nb、si、p、s、zn、cu和fe加入到真空熔煉爐中，抽真空至真空度為0mpa，以180℃/min的速率持續升溫至原料完全融化后保溫，加入所述重量百分比的精煉劑，以850r/min的轉速攪拌混合2h，邊攪拌邊通入惰性氣體，完成熔煉后，扒除熔化液表面的浮渣，得純凈合金液；s2、將步驟s1中所得的純凈合金液澆鑄制成所需尺寸規格的冷沖模用模具鋼鑄件，并將所得鑄件預冷至650℃，保溫2h；s3、以45℃/min的升溫速率，將步驟s2中所得的保溫鑄件升溫至1250℃后，保溫處理2h，然后循環水冷至280℃完成淬火處理；s4、以26℃/min的升溫速率，將步驟s3中淬火處理后的鑄件升溫至540℃后，保溫處理3h進行回火處理，完成處理后自然冷卻至室溫即得。實施例三本發明提出的一種冷沖模用高強度模具鋼，包括以下重量百分比的原料：c0.5%、ni0.8%、zr0.1%、mn0.5%、nb0.1%、si0.2%、p0.02%、s0.02%、zn1%、cu1%、精煉劑1%、余量為fe，其中精煉劑為質量比為2.5:2:1:1.5:1的re、caf2、sio2、k2o和fe2o3的組合物。其制備方法，包括以下步驟：s1、將所述重量百分比的c、ni、zr、mn、nb、si、p、s、zn、cu和fe加入到真空熔煉爐中，抽真空至真空度為-0.1mpa，以100℃/min的速率持續升溫至原料完全融化后保溫，加入所述重量百分比的精煉劑，以720r/min的轉速攪拌混合3h，邊攪拌邊通入惰性氣體，完成熔煉后，扒除熔化液表面的浮渣，得純凈合金液；s2、將步驟s1中所得的純凈合金液澆鑄制成所需尺寸規格的冷沖模用模具鋼鑄件，并將所得鑄件預冷至580℃，保溫4h；s3、以28℃/min的升溫速率，將步驟s2中所得的保溫鑄件升溫至1050℃后，保溫處理3h，然后循環水冷至200℃完成淬火處理；s4、以18℃/min的升溫速率，將步驟s3中淬火處理后的鑄件升溫至450℃后，保溫處理3h進行回火處理，完成處理后自然冷卻至室溫即得。分別測試本發明實施例一～三中制備的冷沖模用高強度模具鋼的耐磨性能和抗疲勞強度，得出如下結果：實施例一二三摩擦系數（mpa）0.00750.00830.0091抗疲勞強度（mpa）487475469以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12