[發明專利]一種冷熱兼作滾絲模具用鋼及其制備方法

有效

• 申請號: 202011342443.0
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112725688B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 張雲飛;樊明強;趙英利;嵇爽;任帥;呂達;徐梓真;郭福在
• 申請（專利權）人: 河鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/22;C22C38/24;C22C38/32;C21D1/25;C21D1/28;C21D1/773;C21D6/00;C21D9/00;C22C33/04;B21J5/00;B21J5/06;B21J5/08
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

1.一種冷熱兼作滾絲模具用鋼，其特征在于，所述滾絲模具用鋼的化學成分及質量百分含量為C：0.48～0.52%，Si：0.85～1.2%，Mn：0.3～0.5%，Cr：4.0～4.5%，Mo：1.6～2.0%，V：0.85～1.2%，P≤0.015%，S≤0.01%，W：0.3～0.5%，B：0.002～0.005%，余量為Fe和不可避免的雜質；其碳飽和度Ac：0.74-1.00；

所述滾絲模具用鋼由下述方法制備，其包括如下步驟：（1）熔煉：將配料熔煉，然后經過精煉、真空脫氣，澆鑄成電極棒；

（2）電渣重熔：對所述電極棒進行保護氣氛電渣重熔，得到的電渣錠去應力退火，加熱溫度750～780℃，保溫時間2～4h；

（3）高溫均質化：對所述電渣錠進行高溫均質化處理，加熱溫度1220～1260℃，保溫時間（0.3～0.4）×D小時，D為電渣錠直徑cm，之后爐冷至鍛造溫度1160±10℃；

（4）鍛造：始鍛溫度1100℃，終鍛溫度850℃，鍛后坑冷至≤300℃；采用三墩三拔、多向鍛造方式對電渣錠進行鍛造加工，鍛造加熱溫度1160±10℃，保溫4～6h；墩粗變形在1000℃以上溫度進行，首次墩粗比≥2，總鍛比≥10；

（5）超細化處理：對得到的鍛材進行超細化處理，正火加熱溫度1040±10℃，保溫（0.05～0.1）×d小時，風冷至室溫；退火加熱溫度860±10℃，保溫（0.4～0.5）×d小時，隨爐冷至730±10℃，保溫（0.6～0.75）×d小時，爐冷至≤500℃后，出爐空冷；所述d為鍛材有效尺寸cm；

（6）調質處理：對超細化處理后的鍛材進行調質處理，加熱溫度1080～1100℃，保溫（0.1～0.15）×d小時，d為鍛材有效尺寸cm，真空氣淬至室溫；回火溫度560±10℃，每次回火時間2～4h，進行三次回火，每次回火后試樣冷卻至室溫。

2.基于權利要求1所述的冷熱兼作滾絲模具用鋼的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

（1）熔煉：將配料熔煉，然后經過精煉、真空脫氣，澆鑄成電極棒；

（2）電渣重熔：對所述電極棒進行保護氣氛電渣重熔，得到的電渣錠去應力退火，加熱溫度750～780℃，保溫時間2～4h；

（3）高溫均質化：對所述電渣錠進行高溫均質化處理，加熱溫度1220～1260℃，保溫時間（0.3～0.4）×D小時，D為電渣錠直徑cm，之后爐冷至鍛造溫度1160±10℃；

（4）鍛造：始鍛溫度1100℃，終鍛溫度850℃，鍛后坑冷至≤300℃；采用三墩三拔、多向鍛造方式對電渣錠進行鍛造加工，鍛造加熱溫度1160±10℃，保溫4～6h；墩粗變形在1000℃以上溫度進行，首次墩粗比≥2，總鍛比≥10；

（5）超細化處理：對得到的鍛材進行超細化處理，正火加熱溫度1040±10℃，保溫（0.05～0.1）×d小時，風冷至室溫；退火加熱溫度860±10℃，保溫（0.4～0.5）×d小時，隨爐冷至730±10℃，保溫（0.6～0.75）×d小時，爐冷至≤500℃后，出爐空冷；所述d為鍛材有效尺寸cm；

（6）調質處理：對超細化處理后的鍛材進行調質處理，加熱溫度1080～1100℃，保溫（0.1～0.15）×d小時，d為鍛材有效尺寸cm，真空氣淬至室溫；回火溫度560±10℃，每次回火時間2～4h，進行三次回火，每次回火后試樣冷卻至室溫。

3.根據權利要求2所述的冷熱兼作滾絲模具用鋼的制備方法，其特征在于，所述步驟（1）中，采用電弧爐或中頻爐進行熔煉。

4.根據權利要求2或3所述的冷熱兼作滾絲模具用鋼的制備方法，其特征在于，按照步驟（1）～（5）生產的冷熱兼作滾絲模具用鋼φ100～200mm棒材，在心部取樣后按步驟（6）進行調質處理，回火硬度62～65HRC；加工成10mm×10mm×55mm的標準夏比沖擊試樣，橫向沖擊功≥8J，橫縱沖擊功比值≥0.8。