[发明专利]一种高强高韧Cr8冷作模具钢及其制备方法

权利要求书

1.一种高强高韧Cr8冷作模具钢，其特征在于，成分为：

余量为Fe及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的高强高韧Cr8冷作模具钢，其特征在于，成分为：

余量为Fe及不可避免的杂质。

3.一种权利要求1～2中任一项所述的高强高韧Cr8冷作模具钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)电炉冶炼：

a1)熔化：

按Cr8冷作模具钢成分配比称取原料并送入电炉中将原料全熔化，钢液温度≥1580℃时，单管低压深吹氧，然后流渣从而去除炉渣中Si及Mn的氧化物；通过所述单管低压深吹氧产生的CO气体对钢液进行搅拌，搅拌均匀后取样全分析；

a2)氧化：

送电升温，当钢液温度≥1600℃时，进行吹氧脱C，直至钢液中C含量达到n％时停止吹氧；

其中，n％＝目标产品碳含量-补加料带来的碳含量；所述补加料带来的碳含量是指步骤a2)后补加的合金原料中引入的碳含量；n％为0.04％～0.08％；

a3)预还原：

向电炉中加入石灰、萤石、脱氧剂和C粉进行预还原，并吹惰性气体和搅拌；取部分流渣进行全分析，根据分析结果，按照目标产品中各成分含量规格补加合金原料来调整成分，且预留部分合金原料在LF精炼时加入；

其中，所述预留部分合金原料的预留量∶实际需要补加合金原料总量的质量比为10％～30％；

a4)出钢：

测温，当温度≥1650℃时，在吹惰性气体的条件下，钢渣混冲出钢，出完钢后对钢包除渣；

B)LF炉精炼：

b1)钢水入炉：

钢水送入LF精炼炉中，入LF炉条件为：温度≥1550℃，渣厚≤35mm；

测渣厚钢温，然后向LF精炼炉中喂Al线和添加步骤a3)中预留的部分合金原料，并控制惰性气体流量；之后，再加入渣料，于1560～1620℃冶炼30～60min；

其中，

所述渣料为：石灰12.5kg//t钢，精炼渣10kg/t钢；

所述渣料为预熔渣，预熔温度为700～800℃，预熔时间≥6h；

b2)送电还原：

向LF精炼炉中加入C粉和钢渣友进行还原，渣白后，调整全Al至钢水中Al含量为0.03wt％～0.04wt％，且白渣保持时间为15～60min；然后补加少量C粉来保持还原气氛；

其中，

初次加入的C粉用量为1.5～2.5kg/t钢，所述钢渣友的用量为6.25kg/t钢；

所述补加少量C粉的C粉用量为1.8～2.3kg/t钢；

C)VD炉真空精炼：

钢水入VD炉温度为1620～1660℃，入炉渣厚为60～100mm；对体系通入惰性气体并抽真空，控制极限真空度≤67Pa，极限真空下保持时间≥15min；然后，增大惰性气体流量至破空后，向VD炉中加入稀土原料进行精炼，之后吊包浇注；

其中，所述稀土原料为铈镧合金；所述稀土原料的用量为0.1～0.125kg/t钢；

所述吊包浇注的温度为1480～1500℃；

D)锻造：

开锻前砧子预热至200～250℃，开锻温度1080～1150℃、终锻温度为900～980℃，采用二轻一重的锻造方式进行锻造，镦拔次数在1次以上，得到锻件；

E)球化退火：

对所述锻件进行球化退火，条件如下：先升温至840～870℃保温8～10h，再降温至700～740℃保温10～20h；经上述球化退火后，得到高强高韧Cr8冷作模具钢。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a1)中，所述单管低压深吹氧条件为：氧气流量1000～3000nm³/h，气压为0.3～0.6MPa。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤a2)中，所述吹氧脱C的条件为：吹氧流量为3000～5000nm³/h，气压为0.1～1.0MPa；且吹氧流量与气压均大于步骤a1)中的吹氧流量与气压。