本發(fā)明涉及冶金領(lǐng)域，且特別涉及一種高淬透性模具鋼及其制備工藝。
背景技術(shù)：
：制造行業(yè)對(duì)對(duì)模具的使用量極大，因此對(duì)模具鋼的需求也越來(lái)越大。在成型加工中,模具的質(zhì)量對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的保證作用是不言而喻的。模具已向精密化、大型化和多腔化的方向發(fā)展,對(duì)模具鋼的性能的要求越來(lái)越高，尤其是對(duì)淬透性、強(qiáng)度、耐蝕性、韌性以及表面質(zhì)量的要求與日劇增。淬透性是模具鋼的一個(gè)重要指標(biāo)，它對(duì)淬硬性的均勻程度以及淬火操作的工藝都影響巨大。高淬透性的鋼往往可以采用較高的冷速也能保證較小的淬火應(yīng)力、減少淬火變形，并且不易出現(xiàn)淬裂。這將大大提高成品鋼的強(qiáng)度、組織均勻性及表面質(zhì)量。國(guó)產(chǎn)大截面4cr13型(德國(guó)din1.2083)預(yù)硬不銹塑料模具模塊產(chǎn)品表芯組織及其硬度差異大，這將會(huì)影響降低模具模塊的淬透性，從而影響成品的性能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種高淬透性模具鋼，其具有更好的淬透性。本發(fā)明的另一目的在于提供一種高淬透性模具鋼的制備工藝，以生產(chǎn)具有高淬透性能的鋼。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的。本發(fā)明提出一種高淬透性模具鋼，其按重量百分比計(jì)包括c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.0005％～0.005％以及mo：0.1％～0.45％，余量為雜質(zhì)和fe。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述高淬透性模具鋼按重量百分比計(jì)包括c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.001％～0.003％以及mo：0.1％～0.45％，余量為雜質(zhì)和fe。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述高淬透性模具鋼按重量百分比計(jì)包括c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.001％～0.003％以及mo：0.2％～0.35％，余量為雜質(zhì)和fe。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述雜質(zhì)中的s≤0.015％，雜質(zhì)中的p≤0.025％。本發(fā)明還提出一種高淬透性模具鋼的制備工藝，其包括精煉步驟：將鋼液的成分控制為c：0.16wt％～0.26wt％、si：≤1wt％、mn：0.5wt％～0.8wt％、cr：12.5wt％～14.5wt％、b：0.0005wt％～0.005wt％以及mo：0.10wt％～0.45wt％，余量為雜質(zhì)和fe。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述精煉步驟包括合金化操作和脫氣操作，合金化操作調(diào)整各合金成分的含量。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述制備工藝還包括澆鑄步驟：澆鑄步驟包括對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠；電渣重熔步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；對(duì)第二鋼錠進(jìn)行第一次退火。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述制備工藝還包括鍛造步驟，鍛造步驟包括對(duì)第一次退火所得的鋼錠進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠；十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述鍛造步驟之后，對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三次冷卻的方式為水冷。在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述鍛造步驟之后還包括對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第二次退火。本發(fā)明實(shí)施例的一種高淬透性模具鋼及其制備工藝的有益效果是：與目前市場(chǎng)上廣泛使用的不銹塑料模具材料4cr13(德國(guó)din1.2083)品種相比，引入成本極低的微mo和微b處理(與4cr13生產(chǎn)成本相近)提升了其淬透性，使得其預(yù)硬不銹塑料模具模塊規(guī)格的增大具備了可能性。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明實(shí)施例4的高淬透性模具鋼中心處的組織金相圖。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過(guò)市售購(gòu)買獲得的常規(guī)產(chǎn)品。下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的一種高淬透性模具鋼及其制備工藝進(jìn)行具體說(shuō)明。一種高淬透性模具鋼，其按重量百分比計(jì)包括c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.0005％～0.005％以及mo：0.1％～0.45％，余量為雜質(zhì)和fe。優(yōu)選地，高淬透性模具鋼按重量百分比計(jì)包括c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.001％～0.003％以及mo：0.1％～0.45％，余量為雜質(zhì)和fe。更優(yōu)選地，高淬透性模具鋼按重量百分比計(jì)包括c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.001％～0.003％以及mo：0.2％～0.35％，余量為雜質(zhì)和fe。上述雜質(zhì)中的s≤0.015％，雜質(zhì)中的p≤0.025％。一種高淬透性模具鋼的制備工藝，其包括冶煉步驟：利用轉(zhuǎn)爐或電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.0005％～0.005％以及mo：0.1％～0.45％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：≤0.015wt％、p：≤0.025wt％。優(yōu)選地，各成分按重量百分比計(jì)為c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.001％～0.003％以及mo：0.1％～0.45％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)包括s：≤0.015％和p：≤0.025％。更優(yōu)選地，各成分按重量百分比計(jì)為c：0.36％～0.42％、si：≤1％、mn：0.50％～0.80％、cr：12.5％～14.5％、b：0.001％～0.003％以及mo：0.2％～0.35％，余量為雜質(zhì)和fe。雜質(zhì)包括s：≤0.015％和p：≤0.025％。加入的微量b、mo使得該高淬透性模具鋼具有更好的淬透性。澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。澆鑄方式可以是使用連鑄結(jié)晶器的連鑄工藝或模鑄，其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再對(duì)第二鋼錠進(jìn)行第一次退火，退火至600℃～650℃。電渣重熔的主要目的是提純金屬并獲得潔凈組織均勻致密的鋼錠。經(jīng)電渣重熔的鋼，純度高、含硫低、非金屬夾雜物少、鋼錠表面光滑、潔凈均勻致密、金相組織、化學(xué)成分均勻且無(wú)各向異性。鍛造步驟：包括對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定，確保其表芯組織及硬度的均勻性和避免模塊淬裂的風(fēng)險(xiǎn)。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。實(shí)施例1本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.36wt％、si：0.8wt％、mn：0.50wt％、cr：12.5wt％、b：0.0005wt％以及mo：0.1wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.01wt％、p：0.015wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至650℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。實(shí)施例2本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.36wt％、si：0.9wt％、mn：0.70wt％、cr：14wt％、b：0.0005wt％以及mo：0.35wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.01wt％、p：0.015wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至600℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。實(shí)施例3本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.36wt％、si：1.0wt％、mn：0.80wt％、cr：14.5wt％、b：0.001wt％以及mo：0.45wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.01wt％、p：0.015wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至650℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。實(shí)施例4本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.38wt％、si：0.45wt％、mn：0.50wt％、cr：13wt％、b：0.0023wt％以及mo：0.2wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.01wt％、p：0.023wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至600℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。實(shí)施例5本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.4wt％、si：0.9wt％、mn：0.70wt％、cr：14wt％、b：0.003wt％以及mo：0.35wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.01wt％、p：0.02wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至650℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。實(shí)施例6本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.4wt％、si：1.0wt％、mn：0.80wt％、cr：14.5wt％、b：0.003wt％以及mo：0.45wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.01wt％、p：0.02wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至600℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。實(shí)施例7本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.42wt％、si：0.8wt％、mn：0.50wt％、cr：12.5wt％、b：0.005wt％以及mo：0.10wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.015wt％、p：0.015wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至650℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。實(shí)施例8本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.42wt％、si：0.9wt％、mn：0.70wt％、cr：14wt％、b：0.003wt％以及mo：0.35wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.015wt％、p：0.015wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至600℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。實(shí)施例9本實(shí)施例的高淬透性模具鋼是按照如下步驟制作而成的。s1、冶煉步驟：利用電爐(ef)對(duì)預(yù)處理之后鐵水或廢鋼進(jìn)行冶煉，以得到c含量合適、含雜質(zhì)較少的鋼液。s2、精煉步驟：利用lf爐進(jìn)行爐外精煉再進(jìn)行vd真空脫氣來(lái)實(shí)現(xiàn)合金化操作和脫氣操作，其中在lf爐中進(jìn)行的合金化操作通過(guò)加入合金元素將鋼液的成分控制為c：0.42wt％、si：1.0wt％、mn：0.80wt％、cr：14.5wt％、b：0.005wt％以及mo：0.45wt％，余量為雜質(zhì)和fe；雜質(zhì)中的有害元素s：0.015wt％、p：0.015wt％。s3、澆鑄步驟：對(duì)精煉步驟所得的鋼液進(jìn)行第一次冷卻，得到第一鋼錠。其冷卻速度根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，利用計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算得到。s4、電渣重溶步驟：對(duì)第一鋼錠進(jìn)行電渣重熔操作，然后對(duì)電渣重熔操作得到的鋼液進(jìn)行第二次冷卻，得到第二鋼錠；再將第二鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30min以上，進(jìn)行第一次退火，退火至650℃，以消除組織應(yīng)力。s5、鍛造步驟：對(duì)第一次退火所得的鋼錠加熱燒透以利于高溫?cái)U(kuò)散和成分均勻化，然后進(jìn)行十字交叉鐓拔，得到第三鋼錠。十字交叉鐓拔操作中，第三鋼錠的截面二維方向變形率≥80％，使鋼錠心部一次碳化物充分破碎。再對(duì)第三鋼錠進(jìn)行第三次冷卻，第三冷卻的方式為水冷，冷卻速度根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算機(jī)有限元溫度場(chǎng)計(jì)算確定。將第三次冷卻后的鋼錠在完全奧氏體化溫度以上保溫30分鐘以上，進(jìn)行第二次退火，以消除組織內(nèi)應(yīng)力，冷卻至室溫，得到高淬透性模具鋼。淬透性測(cè)試試樣選用實(shí)施例1至9制備的高淬透性模具鋼，并采用市面常見的4cr13作為對(duì)比例，進(jìn)行試驗(yàn)，各試樣的成分如表1所示。表1各實(shí)施例及對(duì)比例成分表，wt％試樣csimncrpsbmo實(shí)施例10.360.80.512.50.0150.010.00050.10實(shí)施例20.360.90.7140.0150.010.00050.35實(shí)施例30.361.00.814.50.0150.010.0010.45實(shí)施例40.380.450.5130.0230.010.00230.2實(shí)施例50.400.90.7140.020.010.0030.35實(shí)施例60.401.00.814.50.020.010.0030.45實(shí)施例70.420.80.512.50.0150.0150.0050.10實(shí)施例80.420.90.7140.0150.0150.0030.35實(shí)施例90.421.00.814.50.0150.0150.0050.45對(duì)比例10.360.80.812.50.020.01------對(duì)比例20.400.80.8140.0150.01------對(duì)比例30.420.80.814.50.0150.015------淬透性用模塊表面和中心的硬度差來(lái)表征，本試驗(yàn)采用斷面尺寸610mm×375mm的實(shí)施例和對(duì)比例來(lái)測(cè)試表心硬度之差，硬度差別小則淬透性好。預(yù)硬熱處理制度為1020℃油淬+580℃空冷回火二次。淬透性的測(cè)試結(jié)果如表2所示。表2各實(shí)施例及對(duì)比例的淬透性能檢測(cè)結(jié)果由表2可見，加入了0.0005wt％～0.005wt％b、0.10wt％～0.45wt％mo的高淬透性模具鋼，其表心硬度差控制在2hrc以內(nèi)，而市面廣泛使用的4cr13h的表心硬度差在5hrc以上，可見本發(fā)明實(shí)施例的高淬透性模具鋼的淬透性好于已有的4cr13h。圖1為本發(fā)明實(shí)施例4的高淬透性模具鋼中心處的組織金相圖。如圖1所示，中心為回火馬氏體+碳化物的正常預(yù)硬組織。試驗(yàn)?zāi)K表心硬度差≤2.0hrc且模塊中心處的預(yù)硬組織沒(méi)有發(fā)現(xiàn)未淬硬的珠光體組織說(shuō)明在油冷淬火條件下mo、b復(fù)合改性的4cr13h型耐蝕塑料模具鋼的完全淬透的臨界直徑在465mm(由斷面算得的等效直徑)以上；常規(guī)4cr13塑料模具鋼在油冷淬火條件下模塊厚度≥160mm時(shí)難以獲得正常的預(yù)硬組織，其模塊表心硬度差≥5.0hrc而不得不采用球化退火狀態(tài)交貨。綜上所述，本發(fā)明實(shí)施例的高淬透性模具鋼通過(guò)b、mo微合金化改性，其淬透性相比市面上廣泛使用的4cr13具有明顯的提升。以上所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12