一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，具体涉及一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法。本发明专利技术提供的高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法，包括以下步骤：按照高碳高合金冷作模具扁钢的元素配比将原料进行熔炼，得到熔液；将所述熔液和合金混合进行合金化后依次进行LF精炼和VD脱气处理，得到钢液；将所述钢液进行连铸，得到连铸坯；将所述连铸坯依次进行一火次轧制和退火处理，得到所述高碳高合金冷作模具扁钢。本发明专利技术提供的制备方法工艺流程简单，降低了生产成本、提高了生产效率；同时按照本发明专利技术方法提供连铸坯中碳化物尺寸较小且分布均匀，降低了后续工艺中开裂的概率，更易成材，从而提高了由连铸坯到高碳高合金冷作模具扁钢的成材率。连铸坯到高碳高合金冷作模具扁钢的成材率。连铸坯到高碳高合金冷作模具扁钢的成材率。

【技术实现步骤摘要】
一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法


[0001]本专利技术属于冶金
，具体涉及一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法。

技术介绍

[0002]Cr12MoV和D2(相当于GB/T1299中Cr12Mo1V1)冷作模具钢都属于高碳高合金莱氏体型冷作模具钢，具有高硬度、高耐磨性、优异的韧性及抗变形能力，能够应用于形状复杂的精密量具和重载荷、长寿命的冷加工模具。目前主要采用模铸的方式制备Cr12MoV和Cr12Mo1V1，由于其合金元素含量较高，铸态形成大量网状共晶碳化物，高温下强度高，塑性差，因此需要对铸态模铸钢锭进行多火次、大变形量的锻造和轧制才能使铸体中粗大莱氏体共晶碳化物破碎。现有的高碳高合金冷作模具钢的制造工艺复杂流程长，并且成材率低于80％，生产成本和能源损耗较高。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法，本专利技术提供的制备方法工艺简便，降低了生产成本、提高了生产效率，并且将高碳高合金冷作模具扁钢的成材率提高到90％。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法，包括以下步骤：
[0005]按照高碳高合金冷作模具扁钢的元素配比将原料进行熔炼，得到熔液；
[0006]将所述熔液和合金混合依次进行合金化、LF精炼和VD脱气处理，得到钢液；
[0007]将所述钢液进行连铸，得到连铸坯；
[0008]将所述连铸坯依次进行一火次轧制和退火处理，得到所述高碳高合金冷作模具扁钢。
[0009]优选的，所述连铸的拉坯速度为0.40～0.80m/min；
[0010]所述连铸中的连铸结晶器为非正弦振动，所述非正弦振动的频率为80～180次/min，所述非正弦振动的振幅为3.0～6.0mm。
[0011]优选的，所述连铸过程中的二冷采用弱冷，所述弱冷的比水量为0.10～0.18L/kg。
[0012]优选的，所述一火次轧制的开轧温度为1050～1150℃，终轧温度高于850℃。
[0013]优选的，所述一火次轧制的道次为10～20道次，单道次变形量为10～15％。
[0014]优选的，所述退火处理的温度为860～880℃，所述退火处理的保温时间为4～8h。
[0015]优选的，所述高碳高合金冷作模具扁钢为Cr12MoV冷作模具扁钢或D2冷作模具扁钢。
[0016]优选的，所述Cr12MoV冷作模具扁钢包括以下质量百分含量的元素组分：C1.45～1.70wt.％，Si≤0.40wt.％，Mn≤0.40wt.％，Cr11.00～12.50wt.％，Mo0.40～0.60wt.％，V0.15～0.30wt.％，余量的Fe和不可避免的杂质。
[0017]优选的，所述D2冷作模具扁钢包括以下质量百分含量的元素组分：C1.40～
1.60wt.％，Si≤0.60wt.％，Mn≤0.60wt.％，Cr11.00～13.00wt.％，Mo0.70～1.20wt.％，V0.50～1.10wt.％，Co≤1.00wt.％，余量的Fe和不可避免的杂质。
[0018]本专利技术提供了一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法，包括以下步骤：按照高碳高合金冷作模具扁钢的元素配比将原料进行熔炼，得到熔液；将所述熔液和合金混合依次进行合金化、LF精炼和VD脱气处理，得到钢液；将所述钢液进行连铸，得到连铸坯；将所述连铸坯依次进行一火次轧制和退火处理，得到所述高碳高合金冷作模具扁钢。本专利技术采用连铸的方式对钢液进行铸造过程中在连铸结晶器内强制水冷和电磁搅拌的作用，加快了钢液的冷却速度，从而使合金中共晶碳化物尺寸细化、共晶碳化物分布更均匀，能够实现对铸坯进行一火次轧制成高碳高合金冷作模具扁钢成品。本专利技术提供的制备方法工艺流程简单，降低了生产成本、提高了生产效率；同时连铸形成的铸坯中碳化物尺寸较小且分布均匀，降低了后续工艺中开裂的概率，更易成材，从而提高了由连铸坯到高碳高合金冷作模具扁钢的成材率。
附图说明
[0019]图1为实施例2制备得到的连铸矩形坯共晶碳化物图；
[0020]图2为实施例2制备得到的连铸矩形坯截面的低倍组织图。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法，包括以下步骤：
[0022]按照高碳高合金冷作模具扁钢的元素配比将原料进行熔炼，得到熔液；
[0023]将所述熔液和合金混合依次进行合金化、LF精炼和VD脱气处理，得到钢液；
[0024]将所述钢液进行连铸，得到连铸坯；
[0025]将所述连铸坯依次进行一火次轧制和退火处理，得到所述高碳高合金冷作模具扁钢。
[0026]在本专利技术中，如果没有特殊说明所有原料均为常规市售产品。
[0027]本专利技术按照高碳高合金冷作模具扁钢的元素配比将原料进行熔炼，得到熔液。在本专利技术中，所述高碳高合金冷作模具扁钢优选为Cr12MoV冷作模具扁钢或D2冷作模具扁钢，更优选为Cr12MoV冷作模具扁钢。在本专利技术中，所述Cr12MoV冷作模具扁钢优选包括以下质量百分含量的元素组分：C1.45～1.70wt.％，Si≤0.40wt.％，Mn≤0.40wt.％，Cr11.00～12.50wt.％，Mo0.40～0.60wt.％，V0.15～0.30wt.％，余量的Fe和不可避免的杂质，更优选为C1.45～1.50wt.％，Si0.25～0.3wt.％，Mn0.30～0.32wt.％，Cr11.22～11.5wt.％，Mo0.48～0.50wt.％，V0.17～0.20wt.％，余量的Fe和不可避免的杂质。
[0028]在本专利技术中，所述D2冷作模具扁钢优选包括以下质量百分含量的元素组分：C1.40～1.60wt.％，Si≤0.60wt.％，Mn≤0.60wt.％，Cr11.00～13.00wt.％，Mo0.70～1.20wt.％，V0.50～1.10wt.％，Co≤1.00wt.％，余量的Fe和不可避免的杂质，更优选为C1.46～1.50wt.％，Si0.4～0.52wt.％，Mn0.34～0.50wt.％，Cr11.75～12.00wt.％，Mo0.84～1.00wt.％，V0.91～1.00wt.％，Co0.82～0.90wt.％，余量的Fe和不可避免的杂质。
[0029]本专利技术对所述混合无特殊要求，采用本领域常规的方式即可。
[0030]在本专利技术中，所述熔炼用熔炼炉优选为电弧炉或工频感应熔炼炉，更优选为电弧炉。本专利技术对所述熔炼的温度无特殊要求，只要能够将原料熔融完全即可。在本专利技术中，所述原料优选为生铁或废钢，更优选为生铁。
[0031]本专利技术优选在熔炼过程中进行吹氧助熔，所述吹氧助熔的方式优选包括炉门氧枪和炉壁多功能氧枪吹氧助熔。
[0032]本专利技术在所述熔炼过程中优选还包括造泡沫渣、吹氧脱碳和低温脱磷。本专利技术对所述造泡沫渣、吹氧脱碳和低温脱磷无特殊要求，采用本领域常规的方式即可。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高碳高合金冷作模具扁钢的制备方法，包括以下步骤：按照高碳高合金冷作模具扁钢的元素配比将原料进行熔炼，得到熔液；将所述熔液和合金混合依次进行合金化、LF精炼和VD脱气处理，得到钢液；将所述钢液进行连铸，得到连铸坯；将所述连铸坯依次进行一火次轧制和退火处理，得到所述高碳高合金冷作模具扁钢。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述连铸的拉坯速度为0.40～0.80m/min；所述连铸中的连铸结晶器为非正弦振动，所述非正弦振动的频率为80～180次/min，所述非正弦振动的振幅为3.0～6.0mm。3.根据权利要求1或2所述制备方法，其特征在于，所述连铸过程中的二冷采用弱冷，所述弱冷的比水量为0.10～0.18L/kg。4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述一火次轧制的开轧温度为1050～1150℃，终轧温度高于850℃。5.根据权利要求1或4所述制备方法，其特征在于，所述一火次轧制的道次为10～20道次，单道次变形量为10～15％。6.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，满廷慧，朱维生，李朋，吕世建，徐乐钱，罗胜平，刘宇，庞于思，董瀚，
申请(专利权)人：上海大学上海大学浙江高端装备基础件材料研究院，
类型：发明
国别省市：