[發明專利]一種連鑄坯生產冷鐓模塊用中碳低合金CrMnSiB系鋼鍛、軋制棒材及其制造方法

有效

• 申請號: 202110394737.6
• 申請日: 2021-04-13
• 公開（公告）號: CN113481427B
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 邵淑艷;許曉紅;白云;黃鎮;吳小林;陳德
• 申請（專利權）人: 江陰興澄特種鋼鐵有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/32;C21D1/18;C22C33/04;B22D11/115;C21D8/06;C21D1/26
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 趙海波

1.一種連鑄坯生產冷鐓模塊用中碳低合金CrMnSiB系鋼鍛、軋制棒材的制造方法，其特征在于：所述棒材以Fe為基礎元素，且還包括如下質量百分比的化學成分：C：0.39～0.43%，Si：1.30～1.50%，Mn：0.65～0.80%，P≤0.013%，S≤0.005%，Cr：0.75～0.90%，B：0.0015～0.0035%，O≤0.0015%，H≤0.00015%，N≤0.0070%，Cu≤0.25%，Ni≤0.20%，及不可避免的雜質元素；所述方法具體包括以下步驟：

1）鋼水冶煉：鐵水先進行KR預處理，經BOF轉爐初煉、LF精煉及RH真空脫氣處理，冶煉出符合鋼的化學成分要求鋼水，同時內部控制最終按P≤0.010%、S≤0.003%、H≤1.0ppm、O≤12ppm、N≤50ppm的低雜質元素、低氣體含量要求出鋼；

2）連鑄：采用氬氣保護，結晶器M-EMS和末端F-EMS復合電磁攪拌及輕壓下先進裝備工序，二冷區的冷卻水量控制≤0.25L/Kg并低拉速澆注，澆注時嚴格控制過熱度20-35℃；最后制得相應規格尺寸的連鑄圓坯或連鑄方坯；

3）鍛制或軋制

3.1）將連鑄圓坯按≤80℃/h的升溫速度進行加熱，加熱溫度控制1230-1260℃，到溫后保溫時間控制5小時以上，始鍛溫度高于1130℃，終鍛溫度不低于870℃，鍛造至目標規格鋼棒，經粗車至成品棒材尺寸；鍛材下線后≥700℃高溫沙埋緩冷，待溫度降至200℃以下后出沙空冷；

3.2）將連鑄方坯入步進式加熱爐加熱，升溫速度按≤100℃/h控制，鑄坯緩慢加熱至1230-1260℃，到溫后保溫時間控制4小時以上，出加熱爐鑄坯先經高壓水除鱗處理去氧化皮，再采用連續式軋機進行粗軋-精軋，軋材下線后≥600℃入緩冷坑保溫，待溫度降至200℃以下后出坑空冷；

4）退火處理：鍛、軋制棒材及時退火，退火溫度700±20℃，分棒材規格控制退火保溫時間為每毫米直徑棒材保溫2-2.5分鐘，隨爐冷卻至300℃以下溫度出爐，空冷至室溫；

5）檢驗：每支棒材切掉頭、尾部，逐支按SEP1921標準的D/d級別超聲波探傷檢驗合格；按批次棒材進行GB/T226標準附錄A評級低倍組織滿足：一般疏松、中心疏松及偏析均≤1.5級，沒有中心裂紋、縮孔、中間裂紋、白點、翻皮及皮下夾雜缺陷；按批次進行力學性能檢驗，力學性能滿足冷鐓模具材料高強韌性及耐磨性使用要求。

2.根據權利要求1所述的一種連鑄坯生產冷鐓模塊用中碳低合金CrMnSiB系鋼鍛、軋制棒材的制造方法，其特征在于：所述棒材經850-870℃淬火、水冷+500-600℃回火、水冷，棒材室溫縱向力學性能保證：Rm≥1000MPa，Rp0.2≥860MPa，A₅≥12%，Z≥45%，Aku≥50J，HBW≥300；熱處理后鋼材顯微組織為回火索氏體，實際晶粒度≥9.0級。

3. 一種如權利要求1所述的連鑄坯生產冷鐓模塊用中碳低合金CrMnSiB系鋼鍛、軋制棒材的制造方法，其特征在于：采用Φ600mm²、390×510 mm²尺寸的連鑄圓、方坯代替模鑄鋼錠鍛造或軋制生產鋼棒，其中Φ250-350mm規格鋼棒用連鑄坯鍛制生產，20≤Φ＜250mm規格鋼棒用連鑄坯軋制生產，鍛、軋制鋼棒的內部質量滿足SEP 1921標準的D/d級別超聲波探傷要求，力學性能滿足冷鐓模具材料使用上的強韌性及耐磨性要求。

4.根據權利要求1所述的一種連鑄坯生產冷鐓模塊用中碳低合金CrMnSiB系鋼鍛、軋制棒材的制造方法，其特征在于：所述方法通過控制冶煉、低溫澆注、高溫軋制或鍛制、合理冷卻及退火工藝過程實現，鋼材最終得到鐵素體+珠光體組織。

5.根據權利要求1所述的一種連鑄坯生產冷鐓模塊用中碳低合金CrMnSiB系鋼鍛、軋制棒材的制造方法，其特征在于：所述步驟3.1）中連鑄圓坯出爐后進行自由鍛造，初鍛開坯尺寸500-520mm方鋼，采用30-40mm小壓下量拔方，防止出現初鍛坯表面裂紋；中間開坯380-400mm方鋼，采用70-80mm大壓下量拔方，隨后繼續拔方并倒外圓。

6.根據權利要求1所述的一種連鑄坯生產冷鐓模塊用中碳低合金CrMnSiB系鋼鍛、軋制棒材的制造方法，其特征在于：所述步驟3.2）中粗軋階段1130-1160℃溫度開軋，前兩道次總壓縮率≥30%，采用強壓下軋制，其中單道次壓下率17%以上，總壓縮率≥50%；精軋階段的精軋溫度≥980℃，終軋溫度不低于870℃，鋼的總壓縮率≥100%。