买专利卖专利找龙图腾，真高效！ 查专利查商标用IPTOP,全免费！专利年费监控用IP管家,真方便！

申请/专利权人：本钢板材股份有限公司

摘要：本发明属于钢种生产方法技术领域，特别提供了一种连铸电渣生产4Cr5MoSiV1模具用钢的方法，包括如下步骤：电弧炉冶炼钢水、钢包精炼炉精炼钢水、真空脱气炉精炼钢水、连铸235mm×265mm中方坯、电渣重熔、加热轧制、退火，所述步骤中的钢水成分按质量百分比计控制为C：0.37～0.43％、Mn：0.30～0.50％、Si：0.90～1.20％、P：＜0.025％、S：0.010％、Cr：4.80～5.50％、Mo：1.20～1.50％、V：0.90～1.10％、Cu：＜0.25％、Ni：＜0.25％，余量为铁和不可避免的杂质。本发明采用连铸中方坯+电渣重熔+以轧代锻工艺，制造生产4Cr5MoSiV1模具用钢，既保证了4Cr5MoSiV1模具用钢的各项综合力学性能，又提高了4Cr5MoSiV1模具用钢的成材率，从而降低了生产成本并提升生产效率。

主权项：一种连铸电渣生产4Cr5MoSiV1模具用钢的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：电弧炉冶炼钢水、钢包精炼炉精炼钢水、真空脱气炉精炼钢水、连铸235mm×265mm中方坯、电渣重熔、加热轧制、退火，所述步骤中的钢水成分按质量百分比计控制为C：0.37～0.43％、Mn：0.30～0.50％、Si：0.90～1.20％、P：＜0.025％、S：0.010％、Cr：4.80～5.50％、Mo：1.20～1.50％、V：0.90～1.10％、Cu：＜0.25％、Ni：＜0.25％，余量为铁和不可避免的杂质；所述电渣重熔步骤中，制造为235mm×265mm连铸坯；结晶器尺寸为上口630mm×下口660mm×高1600mm，结晶器上口设有氩气密封圈，并作如下控制要点：1渣系渣量：采用二元渣系，渣比CaF2：Al2O3＝70％：30％，渣量：100kg；2设定电流：12500A；设定电压：61V；3钢锭冷却方式：模冷60min，罩冷48h。所述电弧炉冶炼钢水步骤采用废钢加铁水作为炉料，按质量百分比计，废钢占10～30％，铁水占70～90％；配C量1.10～1.30％，氧气氧化，激烈沸腾、自动流渣，氧化温度1550～1580℃，脱碳重量0.25～0.30％，出钢时候C为0.05～0.25％，P≤0.010％，温度1630～1670℃，出钢14～13时加入渣料、预脱氧剂、铁合金。

全文数据：—种连铸电渣生产4Gr5M〇SiV1模具用钢的方法技术领域[0001]本发明属于钢种生产方法技术领域，特别提供了一种连铸电渣生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法。背景技术[0002]模具钢材是模具加工制造业中的重要材料，其直接影响模具加工、模具质量以及产品质量。用模具加工成型零件具有生产效率高、质量好、节约材料和成本低等一系列优点，应用范围极其广泛。热作模具钢是一类重要的模具材料，由于热作模具是在高温下长时间工作的，随着服役时间的延长其组织将发生变化，性能也会相应地发生改变，因此，这就要求热作模具钢具有良好的强钿性、冷热疲劳性能及高温热稳定性等。[0003]4Cr5M〇SiVl相当于ASTM中的H13、DIN标准中1.2344、1113标准中的81061、180中的40CrM〇V5等牌号，是既可用于热锻模具，又可用于热挤压模具，还可以用于压铸模具的中合金热作模具钢。其中4Cr5M〇SiV1钢作为模具用钢的典型钢种，在模具加工制造业中得到了长足地发展和广泛地应用。4Cr5MoSiVl钢是一种5%Cr系中的中碳合金热作模具钢，其被大量地应用于热锻模具加工领域。该4Cr5M〇SiVl钢具有优异的軔性和良好的冷热疲劳性能，其在600°C工作条件下与室温下的机械性能基本相同，适合用于制造工作温度为60TC，对軔性和塑性都具有较高要求的模具。4Cr5MoSiVl最早由美国在上世下半叶开发，由于其具有十分优异的淬透性，以及韧性好、耐磨性高、抗热疲劳好等特点，在热作模具钢中，4Cr5M〇SiVl钢的综合性能表现十分突出，因此，它迅速被生产厂家所接受并成为主流热作模具钢，并陆续被世界各发达国家所采用。4Cr5MoSiVl钢的主要特性是:具有高的淬透性和高的韧性;优良的抗热裂能力，具有中等耐磨损能力，热处理的变形小，中等和高的切削加工性，中等抗脱碳能力。[0004]基于上述的钢种特性，国内外都正在努力探宄和拓展制造方法，以获得具有较低冶炼成本、合金化最合理的、具有最佳组织结构及优良综合性能的4Cr5MoSiVl钢。目前4Cr5M〇SiVl钢的现有生产工艺主要有以下3种：[000S]1电炉转炉—炉外精炼—模铸-锻打—热处理，是最为传统的一种方式。自80年代以来，国内大部分特殊钢厂都采用这种方法，它是较为传统的一种工艺模式。[0006]2电炉—炉外精炼—模铸—初轧棒材—热处理，这种生产工艺采用以轧代锻工艺使得生产能耗降低较多，同时生产收得率也有所提高。[0007]3电炉—炉外精炼—模铸—电渣重熔—锻打—热处理，这样的工艺通常是为了生产纯净度要求更高、致密度、综合性能均匀以及偏析程度较好的用途材料，其也是目前世界上公认生广局品质H13模具用钢最广泛的工艺流程。[0008]但是，上述三种生产工艺都存在较多缺点。第一，通过模铸工艺生产钢锭，4Cr5MoSiVl模具用钢的成材率受到一定限制;第二，通过锻造方式来生产4Cr5M〇SiV1模具用钢，虽然可以有效地改善钢坯内部组织，但是锻造方式的生产效率较低，并且成品模具用钢的尺寸精度不高;第三，模铸+电渣重熔钢锭生产的高端用途产品，其生产成本较高。[0009]随着汽车制造、设备制造等行业的迅猛增长，4Cr5M〇SiVl模具用钢应用于民用领域的市场需求量也随之增长，因此，能够获得一种高效率、高品质及低成本的4Cr5MoSiVl模具用钢生产工艺成为了相关生产企业的为之努力的方向。发明内容[0010]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种连铸电渣生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法，采用连铸中方坯+电渣重熔+以乳代锻工艺，制造生产4Cr5M〇SiVl模具用钢，既保证了4Cr5M〇SiVl模具用钢的各项综合力学性能，又提高了4Cr5M〇SiVl模具用钢的成材率，从而降低了生产成本并提升生产效率。[0011]本发明是这样实现的，一种连铸电渣生产4Cr5M〇SiVl模具用钢的方法，包括如下步骤:电弧炉冶炼钢水、钢包精炼炉精炼钢水、真空脱气炉精炼钢水、连铸235mmX265mm中方坯、电渣重熔、加热乳制、退火，所述步骤中的钢水成分按质量百分比计控制为C:0.37〜0.43%、Mn:0_30〜0.50%、Si:0.90〜1.20%、P::5_05%、1«〇:1_40%、¥:1.00%;全程控制氩气压力0_2〜0.3MPa，防止钢水裸露造成二次氧化。[0014]进一步地，真空脱气炉精炼钢水步骤中，入真空脱气炉温度1630〜1660°C，真空度达到lOOPa以下，保持时间15〜25min;破真空后终脱氧，喂入CaSi线0•5kgt;喂线后静吹氩时间20〜30min，氩气压力0•1〜0•3MPa，以渣面微动，钢水不裸露为准，防止二次氧化；吊包温度控制在1560〜1570°C。[0015]进一步地，连铸步骤中，大包第一炉温度1565〜1575°C、连浇1545〜1555°C，中间包温度1515〜1525°C，拉速0.80〜0.85mmin，二冷水比水量0.23Lkg，结晶器电磁搅拌电流400A，末端电磁搅拌电流330A，频率8Hz;全过程保护浇铸，结晶器保护渣使用中碳钢保护渣;铸坯切割采用自动加人工相结合的方式，连铸坯红钢垫底，上压两炉铸坯保证平直度，保温时间30〜40h。[0016]进一步地，电渣重熔步骤中，制造为235mmX265mm连铸坯；结晶器尺寸为上口630mmX下口660mmX高1600mm，结晶器上口设有氩气密封圈，并作如下控制要点：[0017]1渣系渣量:采用二元渣，渣比CaF2:Al203=70%:30%，渣量：100kg;[0018]2设定电流:12500A;设定电压:61V;[0019]3钢锭冷却方式:模冷60min，罩冷48h。[0020]进一步地，加热乳制步骤中，加热采用四角烧嘴换热式均热炉加热，加热温度1230°C，保温时间12〜14h;乳制采用的是800初乳机，65〇精乳机，其中初轧温度1050〜1080°C，连轧温度960〜100TC，减小轧机辊道冷却水流量，避免钢材开裂。[0021]进一步地，退火步骤中，乳制结束后在保温12h后进行退火热处理，控制退火温度为870°C，退火保温5h，然后冷却至500°C出炉空冷。[0022]与现有技术相比，本发明的优点在于，采用连铸中方坯+电渣重熔工艺生产4Cr5MoSiVl模具用钢，摒弃了现有技术中所采用的模铸+电渣重熔方法，而是采用连铸中方坯+电渣重熔+以乳代锻工艺生产，在大大提高高端4Cr5M〇SiVl模具用钢的成材率并降低生产成本的同时，还保证了所获得的4Cr5M〇SiVl模具用钢在成分控制、低倍组织，金相组织，非金属夹杂物、显微硬度及综合力学性能等方面都与采用现有模铸+电渣重熔工艺所制造的4Cr5MoSiVl模具用钢相当，满足4Cr5MoSiVl模具用钢的市场需求。[0023]与现有技术生产4Cr5MoSiVl模具用钢相比较，本发明所述的采用连铸中方坯+电渣重熔工艺生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法所具备的优点如下：[0024]1各项综合力学性能优良；[0025]2非金属夹杂物含量低，钢材纯净度高；[0026]3生产工艺实施简单；[0027]4钢材成材率高，提高经济效益；[0028]5提高产品质量水平。具体实施方式[0029]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。[0030]实施例、[0031]采用本发明的技术方案制造4Cr5M〇SiVl模具用钢的实际生产步骤如下：[0032]1电炉冶炼[0033]44•3t铁水配6t废钢;氧气氧化，激烈沸腾、自动流渣，氧化温度1578°C，出钢时C为0.10%，P为0.005%，其它残余元素合格，温度1673°C，出钢14时加入渣料300kg，预脱氧剂招铁80kg。[0034]2LF精炼[0035]全程吹氩，采用活性石灰450kg，氧化铝球200kg造渣，使用碳粉、硅铁粉2〜4kgt粉状脱氧剂，每批间隔时间5〜lOmin。白渣精炼，保持还原气氛至吊包，白渣保持时间不少于20min。脱氧良好后按控制成分下限加入烘烤的铬铁、钼铁、钒铁等合金，将成分调整到目标。全程控制氩气压力0.2〜0.3MPa，防止钢水裸露造成二次氧化。吊包温度1665°C。[0036]3VD真空脱气[0037]入VD温度1654°C，真空度达到lOOPa以下，保持时间15min。破真空后终脱氧，喂入CaSi线120m。喂线后静吹氩时间30min，氩气压力0.1〜0.3MPa，以渣面微动，钢水不裸露为准，防止二次氧化。吊包温度1565°C。[0038]4连铸[0039]大包第一炉温度1560°C，中间包温度1520〜1530°C，拉速0.80mmin，二冷水比水量0.23Lkg，结晶器电磁搅拌电流400A，末端电磁搅拌电流330A，频率8Hz。[0040]5电渣重熔[0041]采用两节3.an长235mmX265mm连铸坯并排焊接作为电极，焊接前要将铸坯表面进行修磨，清除表面氧化铁皮;使用辅助电极将二元渣CaF2+Al2〇3100kg熔化，熔化后升温lOmin转为自耗电极，并调整电流正常熔炼，电流l25〇〇A，电压61V;熔炼后电渣锭模冷60min，罩冷48h。[0042]6加热乳制[0043]加热温度1230°C，保温时间14h。初乳温度1〇8〇°C，终轧温度980°C;乳制规格彡〇180mm〇[0044]7退火[0045]轧制结束后在保温12h后进行退火热处理，退火温度为87TC，退火保温6h，500°C出炉空冷。

权利要求：1.一种连铸电渣生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：电弧炉冶炼钢水、钢包精炼炉精炼钢水、真空脱气炉精炼钢水、连铸235mmX265ram中方还、电渣重溶、加热乳制、退火，所述步骤中的钢水成分按质量百分比计控制为C:0.37〜0.43%、Mn:0.30〜0.50%、Si:0.90〜1.20%、P:〇_〇25%、S:0_010%、Cr:4.80〜5.50%、皿〇:1_20〜1.50%、¥:0.90〜1.10%、：11:0.25%、附：0.25%，余量为铁和不可避免的杂质；所述电渣重熔步骤中，制造为235mmX265mm连铸坯；结晶器尺寸为上口630mmX下口660mmX高1600mm，结晶器上口设有氩气密封圈，并作如下控制要点：1澄系澄量:米用二元澄系，濟比CaF2:Al2〇3=70%:30%，澄量：l〇〇kg;2设定电流:12500A;设定电压:61V;3钢锭冷却方式:模冷60min，罩冷48h。所述电弧炉冶炼钢水步骤采用废钢加铁水作为炉料，按质量百分比计，废钢占10〜30%，铁水占70〜90%;配C量1.10〜1.30%，氧气氧化，激烈沸腾、自动流渣，氧化温度1550〜1580°C，脱碳重量0.25〜0.30%，出钢时候C为0.05〜0•25%，P彡0.010%，温度1630〜1670°C，出钢14〜13时加入渣料、预脱氧剂、铁合金。2.如权利要求1所述的连铸电渣生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法，其特征在于，所述钢包精炼炉精炼钢水步骤分批加入C粉、FeSi粉2〜4kgt脱氧剂，每批间隔时间5〜lOmin;全分析后继续扩散脱氧，保持还原气氛至吊包，白渣保持时间不少于20〜30min;脱氧后按控制成分下限C:0.37%、Mn:0.30%、Si:0.90%、Cr:4.80%、Mo:1.20%、V:0.90%，加入烘烤的铬铁、钼铁、钒铁合金，将成分调整到目标含量，即C:0.39%、Mn:0.40%、Si:1.00%、P:0_015%、3:0_005%、0:5.05%、]11〇:1.40%、¥:1.00%;全程控制氩气压力0.2〜0.31；0^，防止钢水裸露造成二次氧化。3.如权利要求1所述的连铸电渣生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法，其特征在于，所述真空脱气炉精炼钢水步骤中，入真空脱气炉温度1630〜1660°C，真空度达到lOOPa以下，保持时间15〜25min;破真空后终脱氧，喂入CaSi线0•5kgt;喂线后静吹氩时间20〜30min，氩气压力0.1〜0.3MPa，以渣面微动，钢水不裸露为准，防止二次氧化；吊包温度控制在1560〜1570。。。4.如权利要求1所述的连铸电渣生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法，其特征在于，所述连铸步骤中，大包第一炉温度1565〜1575°C、连浇1545〜1555°C，中间包温度1515〜1525°C，拉速0.80〜0.85mmin，二冷水比水量0•23Lkg，结晶器电磁搅拌电流400A，末端电磁搅拌电流330A，频率8Hz;全过程保护浇铸，结晶器保护渣使用中碳钢保护渣;铸坯切割采用自动加人工相结合的方式，连铸坯红钢垫底，上压两炉铸坯保证平直度，保温时间30〜40h。5.如权利要求1所述的连铸电渣生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法，其特征在于，所述加热乳制步骤中，加热采用四角烧嘴换热式均热炉加热，加热温度1230°C，保温时间12〜14h;乳制采用的是800初乳机，650精乳机，其中初轧温度1050〜1080°C，连轧温度960〜1000°C，减小乳机辊道冷却水流量，避免钢材开裂。6.如权利要求1所述的连铸电渣生产4Cr5MoSiVl模具用钢的方法，其特征在于，所述退火步骤中，轧制结束后在保温12h后进行退火热处理，控制退火温度为870°C，退火保温5h，然后冷却至500°C出炉空冷。

百度查询： 本钢板材股份有限公司 一种连铸电渣生产4Cr5MoSiV1模具用钢的方法