【技術實現步驟摘要】
【】本專利技術涉及鋼鐵冶金，尤其涉及一種刀剪產品制造用沖裁模具鋼及其設計制備方法。
技術介紹
0、
技術介紹
1、目前，各種刀剪產品繁多且發展蓬勃，而刀剪產品相應制備過程所需的沖裁模具更是用量巨大，年需冷作模具鋼數萬噸，價值以億元單位計量。而目前，為了提質降本，優質且長壽命刀剪制備用冷作模具鋼被廣泛需求，且品質與使用壽命決定刀剪行業的生產效率、利潤率、產品質量。低壽命模具不僅嚴重影響正常生產效率、縮減企業利潤率，更是阻礙企業、產業升級發展的重要原因之一。類似的情況也大量存在于刀剪行業之外的其他行業中，如汽車、白電、消費電子等等。
2、當前，刀剪產業主要采用cr12mov和dc53兩種模具鋼。此兩類模具鋼使用過程主要問題是沖裁壽命短，時常出現開裂以及鈍化卷邊等。初步研究也發現，此類材料容易出現奧氏體混晶，碳化物粗大(10μm以上)且形狀不規則，導致其綜合使用性能較低。開發高韌性、高耐磨性兼備的冷作模具鋼，cr8鋼應運而生，例如國內牌號cr8mo2siv的冷作模具鋼，用于提高韌性。但是實際生產表明，這類鋼種仍存在碳化物不均勻、探傷不合格的問題。因此，基于現有模具鋼成分及組織與性能基礎，開發適用于刀剪產業沖壓所需的高耐磨、高硬度和高韌性的冷作模具鋼變得意義重大。
3、因此，有必要研究一種刀剪產品制造用沖裁模具鋼及其設計制備方法來應對現有技術的不足，以解決或減輕上述一個或多個問題。
技術實現思路
0、
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技
2、一方面，本專利技術提供一種刀剪產品制造用沖裁模具鋼的設計制備方法，所述設計制備方法包括以下步驟：
3、s1：獲取待制備刀剪產品制造用沖裁模具鋼的性能需求；
4、s2：通過性能需求獲取待制備刀剪產品制造用沖裁模具鋼的第一成分體系；
5、s3：對第一成分體系進行相圖和性能計算，獲取相圖計算結果和性能計算結果；
6、s4：預設待制備刀剪產品制造用沖裁模具鋼的相圖計算閾值和性能計算閾值，通過相圖計算結果和性能計算結果，從第一成分體系中篩選出第二成分體系；
7、s5：通過第二成分體系確定待制備刀剪產品制造用沖裁模具鋼的軋制工藝；
8、s6：通過成本控制計算，以第二成分體系為基礎，篩選出第三成分體系；
9、s7：以第三成分體系和s5中確定的軋制工藝，進行待制備刀剪產品制造用沖裁模具鋼的制備。
10、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述s2中獲取第一成分體系過程通過對傳統模具鋼成分的總結進行。
11、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述s3中相圖和性能計算通過jmatpro在寬泛的成分體系中進行。
12、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述s4中相圖計算閾值通過高溫鐵素體相和碳化物相區確定。
13、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，閾值通過cct曲線計算和淬透性的計算，獲取的材料在淬火時為了獲得最高硬度需要的最低冷卻速度和淬硬層厚度確定。
14、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述s4中從第一成分體系中篩選出第二成分體系通過滿足閾值且可以獲得馬氏體組織進行篩選。
15、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述s5中軋制工藝確定具體為：通過對第二成分體系的熱加工圖計算確定軋制工藝。
16、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述s6中成本控制計算包括材料成本和軋機選擇。
17、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種刀剪產品制造用沖裁模具鋼，通過所述的設計設備方法制備而成，所述刀剪產品制造用沖裁模具鋼的質量百分數為：c：0.70-0.75,si：<0.2,mn：<0.5,cr：5.10-5.20,mo：1.9-2.1,v：0.25-0.6,p：<0.02,s：<0.01，余量為fe和不可避免的雜質。
18、如上所述的方面和任一可能的實現方式，進一步提供一種實現方式，所述剪產品制造用沖裁模具鋼在經過熱處理后，組織均勻，碳化物細小彌散，硬度達到60hrc以上。
19、與現有技術相比，本專利技術可以獲得包括以下技術效果：
20、1)：本專利技術在不改變傳統冷作模具鋼成分體系的基礎上，通過材料集成計算方法高效且精準地篩選出滿足刀剪沖裁模具鋼性能需求的優選合金成分體系，并通過軋制過程熱加工圖計算、熱處理過程典型碳化物析出平衡相圖計算與實驗相結合的方法，精確確定可以獲得細小彌散且均勻分布的碳化物控制技術路線，實現高硬度和高韌性兼具的刀剪沖裁用冷作模具鋼；
21、2)：本專利技術根據刀剪產品制造用沖裁模具鋼的性能需求、生產工藝和成本控制三方面，利用熱動力學計算軟件jmatpro對系列成分進行計算，并篩選出符合這三個方面的成分體系，并進行生產制造，相比傳統方法更具有綜合性結果，成分最優，成本最低，且時間快，效果好。
22、當然，實施本專利技術的任一產品并不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。
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1.一種刀剪產品制造用沖裁模具鋼的設計制備方法，其特征在于，所述設計制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述S2中獲取第一成分體系過程通過對傳統模具鋼成分的總結進行。
3.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述S3中相圖和性能計算通過JMatPro在寬泛的成分體系中進行。
4.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述S4中相圖計算閾值通過高溫鐵素體相和碳化物相區確定。
5.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述S4中性能計算閾值通過CCT曲線計算和淬透性的計算，獲取的材料在淬火時為了獲得最高硬度需要的最低冷卻速度和淬硬層厚度確定。
6.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述S4中從第一成分體系中篩選出第二成分體系通過滿足閾值且可以獲得馬氏體組織進行篩選。
7.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述S5中軋制工藝確定具體為：通過對第二成分體系的熱加工圖計算確定軋制工藝。
8.根據權利要求1所述的設計制備方
9.一種刀剪產品制造用沖裁模具鋼，通過上述權利要求1-8之一所述的設計設備方法制備而成，其特征在于，所述刀剪產品制造用沖裁模具鋼的質量百分數為：C：0.70-0.75,Si：<0.2,Mn：<0.5,Cr：5.10-5.20,Mo：1.9-2.1,V：0.25-0.6,P：<0.02,S：<0.01，余量為Fe和不可避免的雜質。
10.根據權利要求9所述的刀剪產品制造用沖裁模具鋼，其特征在于，所述剪產品制造用沖裁模具鋼在經過熱處理后，組織均勻，碳化物細小彌散，硬度達到60HRC以上。
...【技術特征摘要】
1.一種刀剪產品制造用沖裁模具鋼的設計制備方法，其特征在于，所述設計制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述s2中獲取第一成分體系過程通過對傳統模具鋼成分的總結進行。
3.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述s3中相圖和性能計算通過jmatpro在寬泛的成分體系中進行。
4.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述s4中相圖計算閾值通過高溫鐵素體相和碳化物相區確定。
5.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述s4中性能計算閾值通過cct曲線計算和淬透性的計算，獲取的材料在淬火時為了獲得最高硬度需要的最低冷卻速度和淬硬層厚度確定。
6.根據權利要求1所述的設計制備方法，其特征在于，所述s4中從第一成分體系中篩選出第二成分體系通過滿足閾值且可以獲得馬氏體組織進...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉文樂，王學林，郭福建，朱耀斌，尚成嘉，李國慶，盧廣義，
申請(專利權)人：陽江合金材料實驗室，
類型：發明
國別省市：
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