一种超高韧性高硬度的耐腐蚀性模具钢的制备方法

摘要

一种超高韧性高硬度耐腐蚀模具钢的制备方法，属于金属材料领域。该模具钢成分重量百分比为：C：1.0-1.2％，Cr：16-19％，Co：1.3-1.8％，Mn：0.2-0.6％，Si：0.2-0.7％，Mo：0.9-1.4％，V：0.05-0.2％，Ti：0.05-0.4％，稀土RE：0.05-0.4％和余量铁；制备方法是在电炉熔炼时，加Ti和稀土RE处理，制备100-300kg铸锭，再经过电渣重熔，重熔后经过轧制获得扁钢，轧制变形量为50-70％，经过1000℃～1050℃淬火，在450℃～550℃回火，得到新型模具钢；这种模具钢的硬度在HRC 58-63之间，韧性ak在17-20J/cm2之间，比原来的N690韧性ak提高一倍左右。

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，涉及一种超高韧性高硬度耐腐蚀模具钢及制备方法。 

背景技术

N690是一种马氏体不锈钢，其成分为C：1.07％，Cr：17％，Co：1.5％，Mn：0.4％，Si：0.4％，Mo：1.1％，V：0.1％，由于Cr含量高，使N690具有很好的防锈性能，由于其Mo含量为1％，Co含量为1.5％，使其具有一定硬度和韧性。N690是一种耐蚀性模具钢，也叫马氏体不锈钢，主要做刀具用。 

主要存在问题，目前各国对高性能刀具需求越来越强烈，现有N690的硬度(HRC≥56)和韧性(a_k＜8J/cm²)，已经不能满足其使用要求，尤其是冲击韧性过低，容易折断。 

发明内容

本发明目的是在原有N690的基础上解决其强度和韧性不足的问题。 

一种超高韧性高硬度耐腐蚀模具钢，其特征是在原有N690的基础上添加Ti和稀土(RE)处理，该模具钢成分重量百分比为：C：1.0-1.2％，Cr：16-19％，Co：1.3-1.8％，Mn：0.2-0.6％，Si：0.2-0.7％，Mo：0.9-1.4％，V：0.05-0.2％，Ti：0.05-0.4％，稀土(RE)：0.05-0.4％和余量铁。 

制备方法是在电炉熔炼时，加Ti和稀土(R_E)处理，制备100-300kg铸锭，再经过电渣重熔，重熔后经过轧制获得扁钢，轧制变形量为50-70％，经过1000℃～1050淬火℃，在450℃～550℃回火。得到新型模具钢，这种模具钢的硬度在HRC 58-63之间，韧性a_k在17-20J/cm²之间，比原来的N690韧性a_k提高一倍左右。 

经过Ti和RE变质处理后，获得的组织：碳化物的晶粒度只有未经过变质处理的1/2，且碳化物的形状有尖角形变为圆形。因而减少了对基体组织的割裂，从而提高了强度和韧性。 

具体实施方案

本发明产品1，化学成分如表1 

把以上化学成分的钢经过电炉熔炼后制备100kg的铸锭，将此铸锭用电渣重熔，在电渣重熔下进行轧制，轧制变形量为：50-70％，经过1020℃淬火，在500℃回火。得到新型模具钢，其硬度HRC≥57，韧性a_k≥17J/cm²。 

本发明产品2，化学成分如表2 

得到新型模具钢，其硬度HRC≥59，韧性a_k≥18J/cm²

本发明产品3，化学成分如表3 

得到新型模具钢，其硬度HRC≥60，韧性a_k≥20J/cm²

本发明产品4，化学成分如表4 

得到新型模具钢，其硬度HRC≥61，韧性a_k≥19J/cm² 。