本发明专利技术涉及一种降低热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量的冶炼方法，钢在电炉冶炼后期进行初还原，用铝粉+碳粉进行扩散脱氧，使钢液中的铝含量在0.01～0.03％范围；在炉外精炼时，提前喂铝线，在精炼时用碳粉及铝粉进行扩散脱氧；采用真空脱气，真空脱气前后不喂铝线，钢液脱气后，进行弱氩搅拌，使夹杂物充分上浮。本发明专利技术的优点体现在：通过对钢冶炼时的脱氧剂类型、合金加入顺序、炉渣组成、脱氧剂加入时机、钢液中的铝含量等进行优化及控制，在不改变冶炼成本的情况下，提供了一种比现有热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量更低的冶炼方法，钢材的低倍组织及探伤质量较好、夹杂物低的热作模具钢，可完全满足高质量模具钢产品的使用要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及模具用普通电炉钢的冶炼方法，具体涉及高质量热作模具用4Cr5MoSiV1钢降低氧含量的一种冶炼方法，属于金属材料领域。
技术介绍
随着模具行业的快速发展，对模具钢的要求不断提高，降低H13钢中的全氧含量，减少钢中的夹杂物是提高模具使用寿命的有效途径。大量冶金工作者研究结果表明，对于以疲劳破坏为主的模具钢，夹杂物是影响其寿命的重要原因之一(宗亚平，郝士明，王继杰。不同精炼工艺对模具钢热疲劳性能的影响，机械工程材料【J】，1992，16(3)：50一53；蔡芳，杜光华，邱德卿。冷作模具钢D2的显微组织和冶金质量分析，金属热处理【J】，2000(4)：11—14.)，尤其是与容易在钢基体中造成强烈应力集中的脆性夹杂物(宗亚平，郝士明。不同精炼工艺生产的模具钢中非金属夹杂物的研究，钢铁【J】，1993，28(3)：15—19.)。因此，国内外均采用电炉一LF精炼一VD精炼一电渣重熔的工艺流程生产(王鹏，张杰江，胡亚民。H13钢的应用现状。模具制造，2007(12)：1—7.)，以提高H13钢洁净度；国外有些特殊钢厂将模具钢的氧的质量分数规定为≤15ppm，日本山阳特殊钢公司规定高纯净度模具钢中的氧的质量分数≤l0ppm(陈再枝，马党参。我国模具钢的发展战略分析，钢铁，2006，41(4)：5—9；许珞萍，
吴晓春，李麟，等。我国模具钢标准的思考[J].上海金属，2004，26(2)：124.)。西宁特殊钢股份有限公司是生产模具钢的老牌特钢企业，随着市场的需要，在4Cr5MoSiV1钢生产时，先后对钢的冶炼及生产工艺进行优化，使钢的内部质量有较大幅度的提高，但钢中的氧含量在18～35ppm，与国内较好水平20ppm、国际较好水平15ppm相比(庞永刚，侯明山，胡建成，等.40t EBT EAF-LF-VD-铸锭工艺冶炼模具钢H13的洁净度分析[J].特殊钢，2013，34(5)：61-63.)，仍然有一定的差距。钢材在检验时，经常出现低倍组织中心疏松超标及探伤不合情况，经研究分析，跟钢质洁净度差，氧含量高有一定的对应关系。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术的目的在于降低钢中的氧含量，提高钢质洁净度，在降低材质中的夹杂物含量的同时使材质的内部质量进一步提升，减少低倍组织不合及探伤超标质量问题，生产出满足客户需求的降低热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量的冶炼方法。为实现上述目的，本专利技术公开了如下技术方案：一种降低热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量的冶炼方法，钢在电炉冶炼后期进行初还原，用铝粉+碳粉进行扩散脱氧，使钢液中的铝含量在0.01～0.03％范围；在炉外精炼时，提前喂铝线，在精炼时用碳粉及铝粉进行扩散脱氧；采用真空脱气，真空脱气前后不喂铝线，钢液脱气后，进行弱氩搅拌，使夹杂物充分上浮。进一步的，包括如下步骤：S1电炉粗还原S1.1氧化末终点成分要求：C≥0.10％、扒渣量≥95％；除渣温度大于1640℃；S1.2加入铝锭→加入铁合金→加入石灰、萤石；S1.3炉渣形成后用碳粉+铝粉扩散脱氧，还原至少10分钟后，加入Si-Fe合金；S1.4成分合适，温度至少1620℃时出钢；S2精炼S2.1钢液温度至少1540℃时，通氩气，给电加热，加热时间至少10分钟；S2.2根据钢中硫含量、渣况加石灰和萤石调渣；渣变白后，用铝粉、碳粉进行扩散脱氧；S2.3精炼渣目标成分：CaO：50％-55％、SiO2：14％-20％、MgO：3％-6％、Al2O3：15％-20％、合金氧化物：3％-6％；S2.4精炼过程Al控制规定：入精炼目标Al：0.025-0.040％，如不在目标之内，精炼前期按0.035％目标一次喂Al，后期不允许喂Al，真空脱气前Al：0.015％-0.030％；真空脱气后Al：0.010％-0.020％；S2.5如成分符合要求，温度1590℃-1610℃，入真空脱气工位；S2.6抽真空，真空度67Pa下保持≥15min后破真空；S2.7破真空后，进行弱氩搅拌，渣面波动50-100mm，时间至少15min，吊包温度：1535℃-1540℃。进一步的，所述步骤S1.2中，铝锭作为脱氧剂，添加量为2.0-2.5kg/t。进一步的，所述步骤S1.2中，铁合金不包括硅铁。进一步的，所述步骤S1.2中，加石灰500-600kg、萤石80-100kg。进一步的，所述步骤S1.3中，碳粉+铝粉的添加量为2-3kg/吨。进一步的，所述步骤S1.3中，还原至少15分钟后，再加入Si-Fe合金。进一步的，所述步骤2.2中，用铝粉、碳粉进行扩散脱氧时，铝粉和碳粉的使用量为0.5kg-2.0kg/t。本专利技术的有益效果在于：通过对钢冶炼时的脱氧剂类型、合金加入顺序、炉渣组成、脱氧剂加入时机、钢液中的铝含量等进行优化及控制，在不改变冶炼成本的情况下，提供了一种比现有热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量更低的冶炼方法，钢材的低倍组织及探伤质量较好、夹杂物低的热作模具钢，可完全满足高质量模具钢产品的使用要求。附图说明图1是实施本专利技术后的钢中氧含量对比图。具体实施方式下面结合实施例并参照附图对本专利技术作进一步描述。一种降低热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量的冶炼方法，钢在电炉冶炼后期进行初还原，用铝粉+碳粉进行扩散脱氧，使钢液中的铝含量在0.01～0.03％范围；在炉外精炼时，提前喂铝线，在精炼时用碳粉及铝粉进行扩散脱氧，严紧含硅的材料作脱氧剂。采用真空脱气，真空脱气前后不喂铝线，钢液脱气后，进行弱氩搅拌，使夹杂物充分上浮。进一步的，包括如下步骤：S1电炉粗还原S1.1氧化末终点成分要求：C≥0.10％、扒渣量≥95％；除渣温度大于1640℃；S1.2加入铝锭作为脱氧剂，添加量为2.0-2.5kg/t→加入铁合金(铁合金包括锰铁、钒铁、铬铁、钼铁等但不包括硅铁，加入硅铁后，此时钢液中的氧含量较高，硅氧化后形成SiO2，进入渣中，对控制炉渣中的SiO2≤20％带来困难)→加石灰500-600kg、萤石80-100kg；S1.3炉渣形成后用碳粉+铝粉扩散脱氧，添加量为2-3kg/吨，还原至少10分钟后，加入Si-Fe合金；S1.4成分合适，温度至少1620℃时出钢；S2精炼S2.1钢液温度至少1540℃时，通氩气(压力0.2-0.4MPa)，
给电加热，加热时间至少10分钟；S2.2根据钢中硫含量、渣况加石灰和萤石调渣，不允许加入其它渣料(Fe-Si粉、Si-C粉、Si-Ca-Al粉)；渣变白后，用铝粉、碳粉进行扩散脱氧，铝粉和碳粉的使用量为0.5kg-2.0kg/t；S2.3精炼渣目标成分：CaO：50％-55％、SiO2：14％-20％、MgO：3％-6％、Al2O3：15％-20％、合金氧化物：3％-6％；S2.4精炼过程Al控制规定：入精炼目标Al：0.025-0.040％，如不在目标之内，精炼前期按0.035％目标一次喂Al，后期不允许喂Al，真空脱气前Al：0.015％-0.030％；真空脱气后Al：0.010％-0.020％；S2.5如成分符合要求，温度1590℃-1610℃，入真空脱气工位；S2.6抽真空，真空度67Pa下保持≥15min后破真空；S2.7破真本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种降低热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量的冶炼方法，其特征在于，钢在电炉冶炼后期进行初还原，用铝粉+碳粉进行扩散脱氧，使钢液中的铝含量在0.01～0.03％范围；在炉外精炼时，提前喂铝线，在精炼时用碳粉及铝粉进行扩散脱氧；采用真空脱气，真空脱气前后不喂铝线，钢液脱气后，进行弱氩搅拌，使夹杂物充分上浮。
【技术特征摘要】
1.一种降低热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量的冶炼方法，其特征在于，钢在电炉冶炼后期进行初还原，用铝粉+碳粉进行扩散脱氧，使钢液中的铝含量在0.01～0.03％范围；在炉外精炼时，提前喂铝线，在精炼时用碳粉及铝粉进行扩散脱氧；采用真空脱气，真空脱气前后不喂铝线，钢液脱气后，进行弱氩搅拌，使夹杂物充分上浮。2.根据权利要求1所述的一种降低热作模具用4Cr5MoSiV1钢氧含量的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：S1电炉粗还原S1.1氧化末终点成分要求：C≥0.10％、扒渣量≥95％；除渣温度大于1640℃；S1.2加入铝锭→加入铁合金→加入石灰、萤石；S1.3炉渣形成后用碳粉+铝粉扩散脱氧，还原至少10分钟后，加入Si-Fe合金；S1.4成分合适，温度至少1620℃时出钢；S2精炼S2.1钢液温度至少1540℃时，通氩气，给电加热，加热时间至少10分钟；S2.2根据钢中硫含量、渣况加石灰和萤石调渣；渣变白后，用铝粉、碳粉进行扩散脱氧；S2.3精炼渣目标成分：CaO：50％-55％、SiO2：14％-20％、MgO：
\t3％-6％、Al2O3：15％-20％、合金氧化物：3％-6％；S2.4精炼过程Al控制规定：入精炼目标Al：0.025-0.040％，如不在目标之内，精炼前期按0.035％目标一次喂Al，后期不允许喂Al，真空脱气前Al：0.015％-0.030％；真空脱气后Al：0.010...
【专利技术属性】
技术研发人员：张燕东，陈列，苗红生，贺文成，李明林，孟凡哲，马恒春，
申请(专利权)人：西宁特殊钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：青海;63
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