一种薄板坯生产切割鞋模用钢及其制备方法技术

一种薄板坯生产切割鞋模用钢，其组分及wt%：C：0.28~0.38%、Si：0.25～0.45%、Mn：1.00~1.40%、P≤0.007%、S≤0.003%、Als：0.01~0.035%、Cr：0.20～0.40%、V：0.02~0.10%、B：0.0010~0.0016%、Ca：不超过0.005%，并控制：N≤0.006，As≤0.03；Sb≤0.01；Sn≤0.02；Pb≤0.01；Bi≤0.01；并满足：Ca/S不低于1.5，1.50%≤C+Mn≤1.70%；制备工艺：转炉冶炼及精炼；连铸；对铸坯均热；热连轧；冷却至卷取温度；卷取；缓冷至室温。本发明专利技术Rp0.2不超过500MPa，Rm不超过680MPa，A≥19%，HB：150~200，距板边10mm测量钢带凸度≤30um，成品切割次数不低于20000次，双面脱碳层之和不大于钢带厚度的3%。

Steel for cutting shoes mould produced by thin slab and preparation method thereof

A steel thin slab cutting production of shoes, its components and wt%:C:0.28~0.38%, Si:0.25 ~ 0.45%, Mn:1.00~1.40%, P = 0.007%, S = 0.003%, Als:0.01~0.035%, Cr:0.20, V:0.02~0.10%, B:0.0010~0.0016%, 0.40% ~ Ca: not more than 0.005%, and control: N = 0.006, As = 0.03; Sb = 0.01; Sn = 0.02; Pb = 0.01; Bi = 0.01; and meet: not less than 1.5 of Ca/S, 1.50% = C+Mn = 1.70%; preparation process: smelting and refining; continuous casting; casting of heat; hot rolling; cooling and coiling temperature; coiling; slow cooling to room temperature. The invention of Rp0.2 is less than 500MPa, Rm is less than 680MPa, A = 19%, HB:150~200, 10mm to measure the distance from the edge of the strip crown is smaller than 30um, finished cutting times less than 20000 times, and the double side decarburized layer thickness of 3% steel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种模具钢及其制备方法，具体地属于一种薄板坯生产切割鞋模用钢及其制备方法。
技术介绍
国内切割鞋模专用钢品种多为高碳合金结构钢。薄板坯连铸连轧具备工序简单、铸坯等轴晶多，析出物细小，成分偏析小、生产的钢板厚度小等优点，可降低生产成本，提高产品性能。为了进一步提高塑料、皮革鞋模加工行业专用钢的冷热加工性能、使用寿命，减少夹杂物对使用性能的影响以及钢板热处理后性能波动，立项研发新型切割塑料、皮革的专用钢。该钢属于合金结构钢领域。该钢可广泛应用于模切、汽车零部件、锯片等领域。传统的切割鞋模用钢材均采取转炉冶炼+热连轧产线方式生产。这种传统的钢中由于碳含量高，使成分偏析大，导致钢板性能、组织均匀性相对较差，影响后续加工性能（切割分条、冷轧、折弯成形）和使用性能（切割鞋模）；另外工艺生产流程长，增加了生产成本。经检索：中国专利申请号为20120253770的专利文献，其公开了一种42Mn刀模具用宽钢带及其制造方法。其组分及含量为C:0.39～0.46、Mn:0.80～0.95、Si:0.18～0.35、Cr:0.10～0.30、Ti:0.010～0.050、P≤0.020、S≤0.010、Alt:0.010～0.050，采用转炉冶炼、LF炉精炼、连铸、连轧、卷取等工艺生产一种42Mn刀模具用宽钢带及其制造方法。该文献由于C含量高达0.46%，而且P、S含量要求相对较宽，这会严重影响刀模切割性能及折弯性能，况且未进行夹杂物变形处理，使各项异性大，对钢的加工和使用性能不利。这是因为其一方面钢中强化元素含量不多，会导致钢板调质后强度、硬度不足，另一方面P、S含量较高，会导致使用成材率下降，加工废品较多。中国专利申请号为200910312255的专利文献，其公开了一种合金塑料模具钢及其生产方法。其组分及含量为C:0.30～0.50、Si:0.20～0.50、Mn:0.80～1.80、P≤0.02、S≤0.01、Mo:0.10～0.50、B:0.001～0.003、Cr:1.42～2.00、Ti:0.015～0.04、V:0.01～0.04，采用电炉冶炼、加热轧制、回火处理等工艺，生产具有良好强韧性匹配、优良加工性能、焊接性能、耐腐蚀、耐磨的一种合金塑料磨具钢及其生产方法。该文献由于含有较高的C、Mo、B、Cr、Mn元素，不仅生产成本较高，且导致钢板强度超高，导致设备损坏；且为电炉冶炼，还需进行回火处理，交货状态及用途也不同。其不适宜本专利技术钢的用途及达到本专利技术的目的。中国专利申请号为201110133793的专利文献，其公开了热作模具钢及其制造方法。其组分及含量为C:0.38～0.42、Mn:0.35～0.45、Si:0.55～0.65、Cr:5.0～5.5、Mo:0.2～0.25、V:1.0～1.5、S≤0.025、P≤0.025，采用冶炼、模铸、锻造或轧制、球化退火等工艺，具有热稳定性好、抗疲劳性能高、耐磨损、变形小的热作模具钢材料及其制作工艺。该专利技术含有较高的Mo、Cr、V等元素，且采用模铸、锻造等工艺生产，还需进行球化退火处理，工艺复杂，成本高昂，且同样会导致板强度超高，导致设备损坏。其仍不适宜本专利技术钢种的用途及达到本专利技术的目的。韩国专利号为KR19990050106的专利文献，其公开了一种“POHANGIRON&STEEL.METHODFORMANUFACTURINGDIETOOLSTEELKorea”即一种采用冶炼、真空脱气、过热钢水浇注、连铸、雾化冷却热装直接轧制等工艺生产模具钢板的方法。其组分及含量为C:0.36～0.44、Si:0.20～0.40、Mn:1.30～1.60、P≤0.025、S≤0.005、Al:0.005～0.040、Cr:1.80～2.10、Mo:0.15～0.35，采用冶炼、真空脱气、过热钢水浇注、连铸、雾化冷却、热装直接轧制等工艺生产模具钢板及生产方法。该文献含有较高的Mo、Cr元素，工艺复杂，生产工艺成本高，产品用途不同于本专利技术钢。也不适宜本专利技术钢的用途及达到本专利技术的目的。另有日本专利号为JP198802019871的专利文献，其公开了”CHIBAHIDETAKA,erc.NIPPONSTEELCORP.PRODUCTIONOFSTEELPLATEFORDIEHAVINGGOODHEATFATIGUECHARACTERISTIC.Japan”即一种采用冶炼、浇注、热轧、热处理等工艺生产具有优异抗疲劳性能、250mm以上厚度的模切用钢板及其生产方法。其组分及含量为C:0.30～0.60、Si:0.05～0.75、Mn:0.25～2.00、Cr:1.20～4.00、Mo:0.15～3.00、Sol.Al:0.005～0.1、N:0.0200～0.0200，必要时添加一种以上的Ti:0.002～0.200、B:0.0003～0.100、Zr:0.005～0.200、V:0.003～0.500，采用冶炼、浇注、热轧、热处理等工艺生产具有优异抗疲劳性能、250mm以上厚度的模切用钢板及生产方法。该文献含有Mo、Cr元素，且厚度在250m以上，成本高于本专利技术钢，且二者钢板厚度、钢中C、Cr、Mo、Mn元素含量高，或导致钢板强度超高，与本专利技术钢的使用强度不匹配，导致设备损坏，成本还会增加，达不到本专利技术的目的。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种Rp0.2不超过500MPa，Rm不超过680MPa，A≥19%，HB：150~200，距板边10mm测量钢带凸度≤30um，成品切割次数不低于20000次，钢带双面脱碳层之和不大于钢带厚度的3%的薄板坯生产切割鞋模用钢及其制备方法。本申请为了实现上述目的，对实现本申请目的起影响或者关键作用的合金元素及工艺进行了深入的研究，为了在保证基本性能的前提下，还能实现本申请所述的目的，因此在成分方面，主要是采用了降低C元素，其次还添加适量的V、B元素来弥补降低C含量导致强度的损失；控制钢中的P、S含量在较低的范围内，保证钢板的加工性能；成分的优化，还需要匹配的工艺才行，因此，本申请经研究，在工艺方面采取了一些必要的措施：在炼钢及精炼过程中，通过控制出钢温度控制在1660~1690℃，控制石灰加入量在27~30kg/吨钢，保证渣的碱度在较高的位置，即以控制P的含量；通过钢包炉进行深脱S；通过保护浇注，控制钢中的夹杂；通过控制铸坯均热温度和均热时间，保证钢坯温度均匀性，从而获得均匀的组织和性能；通过控制精轧开轧、终轧温度，卷取温度，保证钢卷获得较低的中间强度；通过钢卷缓冷，消除钢中残余应力，获得相对均匀的钢卷不同部位的性能。实现上述目的的措施：一种薄板坯生产切割鞋模用钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.28~0.38%、Si：0.25～0.45%、Mn：1.00~1.40%、P≤0.007%、S≤0.003%、Als：0.01~0.035%、Cr：0.20～0.40%、V：0.02~0.10%、B：0.0010~0.0016%、Ca：不超过0.005%，并控制：N≤0.006，As≤0.03；Sb≤0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄板坯生产切割鞋模用钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.28~0.38%、Si：0.25～0.45%、Mn：1.00~1.40%、P≤0.007%、S≤0.003%、Als：0.01~0.035%、Cr：0.20～0.40%、V：0.02~0.10%、B：0.0010~0.0016%、Ca：不超过0.005%，并控制：N≤0.006，As≤0.03；Sb≤0.01；Sn≤0.02；Pb≤0.01；Bi≤0.01，其余为Fe及不可避免的杂质；同时满足：Ca/S不低于1.5，1.50%≤C+Mn≤1.70%；使用性能要求：成品切割次数≥20000次。

【技术特征摘要】
1.一种薄板坯生产切割鞋模用钢，其组分及重量百分比含量为：C：0.28~0.38%、Si：0.25～0.45%、Mn：1.00~1.40%、P≤0.007%、S≤0.003%、Als：0.01~0.035%、Cr：0.20～0.40%、V：0.02~0.10%、B：0.0010~0.0016%、Ca：不超过0.005%，并控制：N≤0.006，As≤0.03；Sb≤0.01；Sn≤0.02；Pb≤0.01；Bi≤0.01，其余为Fe及不可避免的杂质；同时满足：Ca/S不低于1.5，1.50%≤C+Mn≤1.70%；使用性能要求：成品切割次数≥20000次。
2.如权利要求1所述的一种薄板坯生产切割鞋模用钢，其特征在于：所述的C的重量百分比含量为0.285~...

【专利技术属性】
技术研发人员：董中波，邹德辉，郭斌，罗毅，黄海娥，程吉浩，刘文斌，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42