[發明專利]一種高硬度高韌性的防銹模具鋼及其生產工藝

在審

• 申請號: 202110755633.3
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113584380A
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 潘少俊;潘金煉
• 申請（專利權）人: 昆山東大特鋼制品有限公司
• 主分類號: C22C38/02
• 分類號: C22C38/02;C22C38/04;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/42;C22C33/04;C21D1/32;C21C7/10;C21C5/54;C22B9/18
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1.一種高硬度高韌性的防銹模具鋼，其特征在于，所述的防銹模具鋼由如下重量百分比的成分組成：C:0.45～0.60％；Si：0.30～0.55％；Mn：0.50～0.70％；Cr：15.95～16.55％；Mo:0.55～0.68％；V：0.50～0.68％；Ni：0.70～1.25％；P≤0.01％；S≤0.003％；Cu≤0.15％；[H]≤1.5ppm；[O]≤16ppm；[N]≤140ppm；Fe余量。

2.一種如權利要求書1所述的耐高溫和高韌性的防銹模具鋼的生產工藝，其特征在于，包括以下步驟：

S1電爐冶煉、精煉、真空脫氣、二次真空脫氣：將重量百分比為C:0.45～0.60％；Si：0.30～0.55％；Mn：0.50～0.70％；Cr：15.95～16.55％；Mo:0.55～0.68％；V：0.50～0.68％；Ni：0.70～1.25％；P≤0.01％；S≤0.003％；Cu≤0.15％；[H]≤1.5ppm；[O]≤16ppm；[N]≤140ppm；Fe余量的鋼料放入電爐中冶煉成鋼水，再將制成的鋼水放入精煉爐中精煉，最后在VD鋼包精煉爐內對鋼水進行真空脫氣與二次真空脫氣處理；

S2澆注Φ520mm(平均直徑)自耗電極：將S1步驟中進行二次真空脫氣處理后的鋼水澆注到模具內，冷卻成型后得到平均直徑為520mm的自耗電極電極坯，澆注過程中采用氬氣保護澆注并使用封閉式氬氣保護罩；

S3退火：自耗電極電極坯再結晶退火；

S4鋸切冒口：切割掉S3步驟中自耗電極電極坯的冒口和澆道制得自耗電極；

S5電極焊接：將S4步驟中的自耗電極拋光至見金屬色，然后將假電極與自耗電極焊接；

S6電渣重熔Φ710mm(平均直徑)錠：對自耗電極進行電渣重熔，得到鋼錠；

S7高溫鍛造均質化：對S6步驟中的鋼錠進行高溫鍛造加工，形成一均質化鍛件；

S8鍛后球化退火：對S7步驟中的鍛件進行球化退火處理；

S9判切：對S8步驟中的鍛件切割取樣，用于檢驗；

S10超細化處理：對S8步驟中的鍛件進行超細化處理；

S11精整、探傷、檢驗：對鍛件進行表面精整加工后進行噴丸處理，通過UT檢測鍛件內部缺陷，最后對鍛件進行理化檢驗和尺寸檢驗；

S12入庫：檢驗合格后入庫并登記。

3.根據權利要求2所述的一種高硬度高韌性的防銹模具鋼的生產工藝，其特征在于，所述S1的電爐冶煉步驟中：

S101在鋼料的熔化期氧氣壓力控制在0.42～0.56MPa，保持溫度≥1560℃，取樣分析，并配[Ni]、[Mo]至下限；

S102氧化期氧氣壓力控制在0.66～0.86Mpa，吹氧氧化脫碳去磷；

S103當滿足溫度大于1650℃，磷含量≤0.001％的條件時，進行拉渣；

S104加稀薄渣料311kg CaO和87kg CaF₂推渣化勻；

S105開出電爐爐體加FeCr；

S106吹氧化鉻，要求氧壓≥0.99MPa；

S107預還原：飄入Fe-Si粉3.4-5.6kg/t鋼，至渣轉色變稀，當滿足溫度大于1630℃，拉渣全部；

S108插入Al 0.52kg/t，補加稀薄渣料524kg CaO和106kg CaF₂，推渣均勻加C-Si粉和C-Al粉各3.2-5.1kg/t還原造白渣；

S109調整[C]、[Mn]、[Cr]、[Mo]、[Ni]的含量；

S110當滿足溫度≥1620℃，渣況轉白，合金加入時間≥8.8分鐘，鋼包中加Al 1.1kg/t后出鋼。

4.根據權利要求2所述的一種高硬度高韌性的防銹模具鋼的生產工藝，其特征在于，所述S1的精煉步驟中：

S111加熱精煉爐，并加渣料503kg的CaO、82kg的CaF₂和C-Si粉還原調整渣系，總體渣量按出鋼量的5％控制；

S112當溫度滿足≥1570℃且渣白時，加入[V]調整成份，取樣分析；

S113當溫度滿足≥1650℃，白渣時間≥31min時，加入火磚塊2.1～3.3kg/t調整好爐渣流動性，喂AL線。