先进制造技术

本发明涉及一种具有高热扩散系数的模具钢及其制备方法，该模具钢由以下质量百分比的组分构成：C：0.30‑0.40％，Si：0.05‑0.10％，Mo：2.50‑3.40％，Nb：0.01‑0.05％，Co：0.30‑0.50％，RE：0.01‑0.05％，余量为Fe和不可避免的杂质；并且，模具钢中，P≤0.15％，S≤0.025％。该模具钢的制备方法包括依次设置的熔炼、电渣重熔、电渣锭退火、锻造、球化退火、淬火和回火工艺步骤。本发明的具有高热扩散系数的模具钢，通过采用新型的化学元素成份的配比，以及合理的工艺设置，可获得具有超高导热率的新型模具钢，并使由其加工的模具兼具优良的高温性能和极佳的综合力学性能。

提升压铸模具寿命：高热扩散系数特性显著降低模具表面热疲劳损伤，延长铝合金/镁合金压铸模的使用周期，减少停机更换频率。

改善铸件成型质量：快速均热能力有效控制模具温度场分布，减少铸件表面流痕、气孔等缺陷，提升精密压铸件的尺寸稳定性与表面光洁度。

节能降耗优势：优化的热传导性能缩短模具预热时间，降低生产能耗，同时减少冷却系统负荷，符合绿色制造发展趋势。

拓展高端应用场景：适用于超薄壁件、高熔点合金等苛刻工况的压铸生产，满足新能源汽车结构件等高端制造需求。

本发明的制备方法可基于本发明模具钢的成分配比，制备出热传导性能和综合力学性能优异的模具钢材料；为具有高热扩散系数的模具钢的生产，提供了合理且切实可行的工艺流程及相关工艺参数，保障了模具钢中各化学元素之间的良好反应，以及钢材中马氏体组织相性的生成，从而有利于进一步保障模具钢高热扩散系数和综合力学性能的实现。