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    一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料及其制備方法技術
    
                            
    技術編號：40558795 閱讀：18 留言：0更新日期：2024-03-05 19:20
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發明專利技術公開了一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料及其制備方法，涉及增材制造技術領域，以重量百分比計，其化學成分如下：Ni：3.5％～4％；Mo：1.1％～2.0％；Cr：4.5％～5.6％；Si：0.1％～0.15％；C：0.25％～0.30％；V：0.3％～0.5％；余量為Fe和不可避免的雜質。本發明專利技術通過調節合金元素種類及成分占比，降低C含量和適當增加了Ni元素，同時優化其SLM成型態性能，適當減低成型態硬度，使其具備了二次時效硬化的能力，可以彌補由于C含量下降對機械性能的損傷，使材料具有良好成型性的同時，也不損失機械性能。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術實現步驟摘要】
    
                                
    本專利技術涉及增材制造，具體來說，涉及一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料及其制備方法。

    技術介紹
    1、增材制造技術避免了傳統加工方法所需的模具，而且成形時幾乎不受零件幾何形狀的限制，尤其適合個性化設計產品或小批量制件的生產，因此，增材制造技術(選區激光熔化)已經被廣泛使用于模具的隨形冷卻水路制造，并且獲得不錯的效果。
    2、目前，傳統的壓鑄模具鋼，比如dievar和h13其淬火態的機械性能較差，增材制造的成型性較差，所以不適合應用于選區激光熔化技術。無碳或者低碳的馬氏體時效模具鋼(比如18ni300和cx等)目前是最廣泛被使用在增材制造領域的材料，其經過合適的溫度時效處理后也具有較好的硬度、強度和塑性以及韌性，但是此類高合金含量的時效鋼和碳鋼模具鋼相比，熱穩定性以及熱導率都有較大的差距，而壓鑄模具鋼的使用工況較為惡劣。
    3、因此，提出一種適合于增材制造的中低碳模具鋼，將其應用于大型一體化壓鑄模具領域是急迫的。

    技術實現思路
    1、針對相關技術中的問題，本專利技術提出一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料及其制備方法，以克服現有相關技術所存在的上述技術問題。
    2、本專利技術的技術方案是這樣實現的：
    3、本專利技術一方面：
    4、一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，以重量百分比計，其化學成分如下：
    5、ni：3.5％～4％；
    6、mo：1.1％～2.0％；
    7、cr：4.5％～5.6％；</p>
    8、si：0.1％～0.15％；
    9、c：0.25％～0.30％；
    10、v：0.3％～0.5％；
    11、余量為fe和不可避免的雜質。
    12、進一步的，以重量百分比計，其化學成分如下：
    13、ni：3.5％；
    14、mo：1.1％；
    15、cr：4.5％；
    16、si：0.1％；
    17、c：0.25％；
    18、v：0.3％；
    19、余量為fe和不可避免的雜質。
    20、進一步的，以重量百分比計，其化學成分如下：
    21、ni：3.6；
    22、mo：1.6％；
    23、cr：5.0％；
    24、si：0.8％；
    25、c：0.27％；
    26、v：0.4％；
    27、余量為fe和不可避免的雜質。
    28、進一步的，以重量百分比計，其化學成分如下：
    29、ni：4％；
    30、mo：2.0％；
    31、cr：5.6％；
    32、si：0.15％；
    33、c：0.30％；
    34、v：0.5％；
    35、余量為fe和不可避免的雜質。
    36、其中，中低碳壓鑄模具鋼材料為球形粉末，且粉末粒徑區間為15～53μm。
    37、本專利技術另一方面：
    38、一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料的制備方法，包括以下步驟：
    39、步驟s1，預先使用真空氣霧化的方式將中低碳壓鑄模具鋼材料制備成球形粉末，其中，增材制造使用狀態的粉末粒徑區間為15～53μm；
    40、步驟s2，進行使用選區激光熔化(slm)設備并優化slm成型參數，制備加工樣品；
    41、步驟s3，對制備的加工樣品進行熱處理、冷卻，獲得最佳的材料性能。
    42、其中，所述優化slm成型參數，包括：成型厚度為0.05mm，線間距為0.08mm，光斑尺寸為0.01mm，激光功率為300w，線掃描速度為1100mm/s。
    43、本專利技術的有益效果：
    44、1、本專利技術中低碳壓鑄模具鋼材料，通過調節合金元素種類及成分占比，降低c含量和適當增加了ni元素，同時優化其slm成型態性能，適當減低成型態硬度，使其具備了二次時效硬化的能力，可以彌補由于c含量下降對機械性能的損傷，使材料具有良好成型性的同時，也不損失機械性能。
    45、2、本專利技術通過降低c含量成分占比，使得碳鋼成本更低。
    46、3、中低碳壓鑄模具鋼材料，具有良好的強韌性比例，實現良好的機械性能，以及優異的熱導率。
    本文檔來自技高網...
                            
    
                            
    【技術保護點】
    
                                
    1.一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分如下：
    2.根據權利要求1所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分如下：
    3.根據權利要求1所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分如下：
    4.根據權利要求1所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分如下：
    5.根據權利要求2、3或4所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，中低碳壓鑄模具鋼材料為球形粉末，且粉末粒徑區間為15～53μm。
    6.一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料的制備方法，用于權利要求1-5中的任意一項所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
    7.根據權利要求6所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料的制備方法，其特征在于，所述優化SLM成型參數，包括：成型厚度為0.05mm，線間距為0.08mm，光斑尺寸為0.01mm，激光功率為300W，線掃描速度為1100mm/s。
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    【技術特征摘要】
    
                                
    1.一種基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分如下：
    2.根據權利要求1所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分如下：
    3.根據權利要求1所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分如下：
    4.根據權利要求1所述的基于增材制造的中低碳壓鑄模具鋼材料，其特征在于，以重量百分比計，其化學成分如下：
    5.根據權利要求2、3或4所述的基于增材制造的中低碳壓鑄...
                            
    
                            
    【專利技術屬性】
    
                                技術研發人員：錢濱，程忠輝，邱建榮，秦嬉嬉，
    
        申請(專利權)人：寧波匠心快速成型技術有限公司，
    
        類型：發明
    
        國別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
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