[发明专利]一种热作模具钢板及其生产方法

说明书

本发明公开了一种热作模具钢板及其生产方法，所述钢板化学成分组成及其重量百分含量为：C：0.30%～0.43%，Si：0.80%～1.20%，Mn：0.30%～0.60%，P≤0.025%，S≤0.005%，Cr：4.00%～5.50%，Mo：1.20%～1.50%，V：0.80%～1.10%，Al：0.015%～0.045%，余量为Fe和不可避免的杂质。钢板的生产方法包括下述步骤：（1）冶炼；（2）模铸；（3）加热；（4）轧制；（5）轧后钢板退火。模铸扁钢锭直接轧成钢板，以轧代锻，生产特厚高品质热作模具钢板。

技术领域

本发明涉及一种热作模具钢板及其生产方法，属于冶金技术领域。

背景技术

该钢具有高的淬透性和抗热裂能力，该钢含有较高含量的碳和铬，耐磨性好，韧性相对有所减弱，具有良好的耐热性，在较高温度时具有较好的强度和硬度，高的耐磨性的韧性，优良的综合力学性能和较高的抗回火稳定性，用于制造冲击载荷大的锻模，热挤压模，精锻模，铝、铜及其合金压铸模。现有国内外生产优质热作模具钢全部采用电渣重熔生产方式。

发明内容

本发明提供一种热作模具钢板的生产方法，碳工钢的基础上加入合金元素而形成的钢种，钢中加入铬对提高钢的耐磨损性、高温强度、热态硬度、韧度和淬透性都有有利的影响，同时它溶入基体中会显著改善钢的耐蚀性能，再通过后续合理的热处理工艺，得到大厚度和性能良好的钢板。

本发明所采取的技术方案是：

一种热作模具钢板，所述钢板化学成分组成及其重量百分含量为：C：0.30%～0.43%，Si：0.80%～1.20%，Mn：0.30%～0.60%，P≤0.025%，S≤0.005%，Cr：4.00%～5.50%，Mo：1.20%～1.50%，V：0.80%～1.10%，Al：0.015%～0.045%，余量为Fe和不可避免的杂质。

一种热作模具钢板的生产方法，包括下述步骤：

（1）冶炼：钢水先经电炉冶炼，送入LF精炼炉精炼，当钢水温度达到1650℃时转入VD炉真空脱气处理；钢水的重量百分比组成为：C：0.30%～0.43%，Si：0.80%～1.20%，Mn：0.30%～0.60%，P≤0.025%，S≤0.005%，Cr：4.00%～5.50%，Mo：1.20%～1.50%，V：0.80%～1.10%，Al：0.015%～0.045%，余量为Fe和不可避免的杂质；

（2）模铸：采用低碳保护渣，浇铸钢锭模内，凝固8小时后脱模，清理后转均热炉进行加热；

（3）加热：最高加热温度为1260℃，均热温度为1100～1240℃，总加热时间为20～40h，均热时间≥8h；

（4）轧制：加热温度1100℃～1240℃，开轧温度1050℃～1100℃，奥氏体再结晶区低速大压下轧制，终轧≥880℃，总压下率达到≥60%；

（5）退火：轧后钢板装炉退火，退火工艺：采用两阶段退火工艺：第一阶段850℃-880℃，第二阶段700℃-760℃，炉冷到450℃-550℃出炉，总在炉时间≥24h。

优选方案为，步骤(1)中的真空脱气处理的真空度≤66.7Pa，真空保持时间≥25min。

优选方案为，所述步骤(1)中VD炉前加入CaSi块≥100kg/炉或直径为1cm的Fe-Ca线100m/炉。

优选方案为，步骤(2)中的浇注温度为1530～1560℃。

优选方案为，钢板的最大厚度为60-150mm。

优选方案为，所述步骤(2)中采用低碳保护渣的加入量30kg/t；低碳保护渣中的碳含量小于0.010%。

优选方案为，所述步骤(4)中奥氏体再结晶区低速大压下轧制,每道次压下量大于30%。