【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冷作模具钢材料，特别是一种高强韧性好的冷作模具钢及其制备方法。
技术介绍
0、技术背景
1、随着新材料的开发和生产，对模具钢的质量要求也越来越严格，正朝着高质量和高稳定性的方向发展。模具钢的工作载荷大，工作部分需承受较大的应力及冲击力，容易产生应力集中，需要防止在使用过程中因高强度而突然失效。一般来说，为了满足模具钢所需的高硬度要求，会在钢中添加适当的碳合金，并将形成的碳化物固定在钢或晶界的基体上，以增强其性能。钢中形成的碳化物根据碳化物形成强弱排序v>cr>mn，一般具有很高的稳定性。然而，过多的碳化物容易产生严重偏析，形成网状碳化物导致强韧性下降，在使用过程中应力集中瞬间失效。
2、稀土在钢中可起到改性夹杂物、变质处理及微合金化的作用，对于改善钢的塑性、低温冲击性能、疲劳寿命以及耐热、耐磨等特性具有潜在的重要意义。稀土是我国的特色资源，通过向高品质合金钢中加入稀土，提升产品钢附加价值，提高我国钢铁行业的国际竞争力，还有利于促进稀土行业的健康发展和转型升级。
3、稀土钢化钢材性能一般通过两种方式：一种是通过稀土对钢中夹杂物的改性作用细化晶粒组织，另一种是变质处理改善钢种凝固组织从而强化性能。然而稀土钢在连铸过程中水口结瘤现象严重，难以满足正常生产需求，并且稀土钢力学性能波动严重，工艺稳定性差，收得率低。因此传统的连铸方式难以实现高效生产高性能稀土钢。
4、专利cn117888023a一种含稀土微合金钢及其制备方法和应用中涉及到了一种含稀土微合金钢，以所述
5、专利cn108950136b中涉及到了一种稀土微合金钢的冶炼方法，其制备方法包括下述步骤：(1)步骤一：原料准备，采用的炼钢原料为含铌、钒、铬、钼、钛中的一种或几种元素的铁水；(2)步骤二：将步骤一中的原料添加到感应炉中冶炼，冶炼过程中，底吹氧气，冶炼过程中冶炼温度控制在1500℃以上；1500℃以上的冶炼温度可以使铁水中原有合金元素不被氧化烧损情况下冶炼为合金钢水；之后，吹炼到碳含量为0.5％以下时，加入硅铁和锰铁进行脱氧，之后加入钙基合金还原脱磷、脱硫，控制铁水中磷含量降低到0.04％以下；根据钢种需要加入铌、钒、铬、钼、钛中的一种或几种铁合金，使钢液合金化，此时加入的铁合金量为初步的大概的量；出钢、铸锭、测定钢锭成分及含量；步骤二的主要目的在于，使铁水中原有合金元素不被氧化烧损情况下冶炼为合金钢水，并减少铁水中的氧、磷、硫等元素，此外，通过测定钢锭成分及含量，确定后续加入铁合金的量及稀土合金的量，为后续添加铁合金和稀土合金做好准备；(3)步骤三：将步骤二冶炼的钢锭在真空感应中二次冶炼，冶炼过程中真空度控制在100pa以下，此时，氧+氮+氢含量小于0.005％；根据步骤二测定的钢锭成分及含量对比钢种成分要求，补加铌、钒、铬、钼、钛中的一种或几种铁合金，并根据钢种要求调节出钢温度；之后用铝脱氧；之后加入稀土合金，使钢液稀土合金化，静置3-5分钟后出钢，铸锭，钢中稀土含量控制在0.03％以上。
6、由此可知现有技术中冶炼稀土微合金钢时，都需要吹氧等步骤，而且制备过程过于繁琐。在本专利技术之前，课题组曾开发了一种废钢电炉冶炼微合金稀土钢的方法(具体见专利cn117025884a)，该技术中极大的简化了制备流程，但其还是需要分阶段控温并引入合金化元素。
技术实现思路
1、为了进一步简化制备流程，本专利技术探索发现以7crsimnmov冷作模具钢为原料结合简单的工序(无需分阶段控温并引入除稀土外的其他微合金元素)可以快速制备出性能优越的含稀土微合金模具钢，基于此提出了本专利技术。
2、本专利技术提供一种含稀土微合金模具钢及其制备方法，包括深度脱硫精炼渣化学成分优化设计、深度脱氧、微量稀土金属合金化处理等步骤。通过上述冶炼步骤，该方法能够有效抑制铸件内部偏析，快速高效生产出综合性能好的稀土钢。
3、本专利技术一种含稀土微合金模具钢，所述含稀土微合金模具钢以质量百分比计包括下述组分：c 0.69％～0.68％，mn 0.80％～0.81％，si 1.01％～1.04％，cr1.08％～1.10％，v 0.22％～0.23％，mo 0.41％～0.43％，o≦0.004％，s≦0.003％，al 0.03％～0.05％，稀土0.009％～0.1％，余量fe。
4、作为优选，所述含稀土微合金模具钢以质量百分比计包括下述组分：c 0.68％，mn0.81％，si 1.04％，cr 1.10％，v 0.22％，mo 0.42％，o 0.0039％，s 0.0024％，al0.03％，ce 0.021％，余量fe。由于稀土模具钢产品性能随成分和冶炼工艺波动剧烈，在本技术探索过程中，发现该成分下，所得产品的延伸率首次突破了40％且抗拉强度还能做到大于1050mpa。
5、本专利技术一种含稀土微合金模具钢的制备方法，包括下述步骤：
6、步骤一
7、以7crsimnmov冷作模具钢为原料，按1吨原料配取10～20kg精炼渣的比例配取精炼渣，然后将原料和精炼渣加入冶炼炉内，在保护气氛下熔炼，熔炼温度为1580～1620℃，冶炼过程中检测钢样中的硫含量，当钢液中硫含量小于等于0.003wt％时，得到初度脱硫钢液；所述精炼渣以质量百分比计，由下述组分组成：cao 55％～65％、sio2 10％～15％、al2o3 25％～30％、mgo 5％～10％；
8、步骤二
9、在冶炼炉内，往步骤一所得初度脱硫钢液中，加入脱氧剂进行脱氧至钢液中全氧含量小于等于0.004％；得到脱氧钢液；
10、步骤三
11、按每吨钢液加入0.05～0.5kg、优选为0.05～0.1kg ce的比例，将稀土ce加入到脱氧钢液中，搅拌反应5～10min，出钢，得到铸态含稀土微合金模具钢。
12、所述7crsimnmov冷作模具钢，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种含稀土微合金模具钢，其特征在于：所述含稀土微合金模具钢以质量百分比计包括下述组分：C 0.69％～0.68％，Mn 0.80％～0.81％，Si 1.01％～1.04％，Cr 1.08％～1.10％，V 0.22％～0.23％，Mo 0.41％～0.43％，O≦0.004％，S≦0.003％，Al 0.03％～0.05％，稀土0.009％～0.1％，余量Fe。
2.根据权利要求1所述的一种含稀土微合金模具钢，其特征在于：所述含稀土微合金模具钢以质量百分比计包括下述组分：C 0.68％，Mn 0.81％，Si 1.04％，Cr 1.10％，V0.22％，Mo 0.42％，O 0.0039％，S 0.0024％，Al 0.03％，Ce 0.021％，余量Fe。
3.一种如权利要求1-2任意一项所述含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
4.根据权利要求3所述的一种含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：7CrSiMnMoV冷作模具钢，以质量百分比计有下述组分组成：
5.根据权利要求3所述的一种含稀土微合金模具
6.根据权利要求3所述的一种含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：
7.根据权利要求3所述的一种含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：脱氧剂选自零价Al、零价Si、零价Mn中的至少一种；优选为零价Al；铝的添加量为：每吨钢液添加1.2～1.3kg。
8.根据权利要求3所述的一种含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：
9.根据权利要求3所述的一种含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：冶炼过程中，钢液的温度控制在1580～1585℃。
10.根据权利要求9所述的一种含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：所得产品为延伸率大于40％且抗拉强度大于1070MPa的铸态稀土掺杂7CrSiMnMoV模具钢。
...【技术特征摘要】
1.一种含稀土微合金模具钢，其特征在于：所述含稀土微合金模具钢以质量百分比计包括下述组分：c 0.69％～0.68％，mn 0.80％～0.81％，si 1.01％～1.04％，cr 1.08％～1.10％，v 0.22％～0.23％，mo 0.41％～0.43％，o≦0.004％，s≦0.003％，al 0.03％～0.05％，稀土0.009％～0.1％，余量fe。
2.根据权利要求1所述的一种含稀土微合金模具钢，其特征在于：所述含稀土微合金模具钢以质量百分比计包括下述组分：c 0.68％，mn 0.81％，si 1.04％，cr 1.10％，v0.22％，mo 0.42％，o 0.0039％，s 0.0024％，al 0.03％，ce 0.021％，余量fe。
3.一种如权利要求1-2任意一项所述含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
4.根据权利要求3所述的一种含稀土微合金模具钢的制备方法，其特征在于：7crsimnmov冷作模具钢，以质量百分比计有下述组分组成：
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾杰，陈佳希，龙乾，王万林，高旭，周游，郑在雪，胡永光，吴黎明，刘磊，窦坤，
申请(专利权)人：江苏恒昌铸造科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。