一种高韧性、高均匀性、高纯净、大尺寸压铸用热作模具钢及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高韧性、高均匀性、高纯净、大尺寸压铸用热作模具钢的制备方法，通过电极坯冶炼、电渣重熔、锻造和热处理的优化，对生产过程的严格把控，达到制备合格大尺寸热作模具扁钢的目的。从铁水+废钢冶炼电极坯来大幅度提高电极坯纯净度；优化电渣重熔工艺提高夹杂物去除能力、减少铸造偏析；通过超高温高温扩散和三向锻造工艺改善偏析，提高致密度、均匀性；锻后等温正火控制网状碳化物和奥氏体晶粒度；固溶处理、球化退火控制碳化物溶解和析出提高均匀度；保证钢中合金元素的均匀分布及坯料芯部的充分变形，结合锻后冷却和等温正火消除网状碳化物并细化奥氏体晶粒；固溶处理+球化退火工艺的合理应用保证碳化物均匀性及球化均匀性。化均匀性。化均匀性。

【技术实现步骤摘要】
一种高韧性、高均匀性、高纯净、大尺寸压铸用热作模具钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种模具钢及其制备方法，特别是一种高韧性、高均匀性、高纯净、大尺寸压铸用热作模具钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，2035年我国传统能源乘用车油耗需降至4.0L/km；乘用车(含新能源)油耗需降至2.0L/km；货车及客车油耗需较2019年分别下降至少15％及20％。根据“布勒中国”数据，汽车整备质量每减少100kg，百公里油耗可降低0.3
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0.6L，严格的油耗及排放标准将催生巨大的轻量化应用市场。
[0003]当前汽车行业正加速“新能源化”，新能源汽车渗透率迅速攀升，汽车轻量化市场将加速扩张。部分车型为追求极致的轻量化效果甚至采用了全铝车身设计，如特斯拉Model3、ModelY、奥迪A8、R8、劳斯莱斯幻影、奔驰SLS、本田NSX、捷豹XFL、蔚来ES8等。
[0004]全铝车身的需求催生压铸行业的大型化。由于压铸机的大型化、配套的模具尺寸也大型化，所需的压铸模具钢材本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高韧性、高均匀性、高纯净、大尺寸压铸用热作模具钢的制备方法，其特征在于，主要步骤如下：S1、电炉冶炼：按照热作模具钢的组分含量进行高炉铁水、剪切炉料及大包余钢的配料，其中高炉铁水的重量占比≥80％，添加CaO、CaF2、铝块、白云石，在电炉中熔化冶炼；扒渣后加入CaO、促净剂、铝块后出钢，出钢温度≥1620℃；其中，热作模具钢的组分含量为，按质量百分比，C0.33％～0.38％、Mn0.30％～0.50％、Si0.80％～1.10％、S≤0.001％、P≤0.008％、Cr4.90％～5.10％、Mo1.30％～1.60％、V0.50％～0.70％、Ni0.25％～0.45％、其余为Fe，且残余气体含量为，H≤1.5ppm、O≤10ppm、N≤60ppm；残余有害元素Cu≤0.05％，Ti、Sn、Pb均≤0.002％；S2、钢包精炼炉精炼：LF钢包精炼炉座包加热，采用Fe
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Si粉及Si
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C粉渣面扩散脱氧，适量添加CaO；精炼时间≥35分钟，白渣时间≥20分钟；S3、真空精炼炉精炼：真空精炼炉逐级进泵，真空度达67Pa，保真空时间≥10分钟，确保残余气体H≤1.5pp m，真空脱气结束以后，取样分析，成分合格后吹入氩气至吊包，软吹氩气的时间为≥15mi n；S4、连铸电极坯：过热度第一炉20～35℃，连浇炉18～30℃；连铸拉速0.12～0.14m/min；S5、电极坯退火：将步骤S4中连铸的电极坯火焰切割分段后进行退火，台车炉预热≥500℃，时间≥2h，缓慢升温至860～880℃进行再结晶退火，保温时间≥35h，炉冷至300℃后出炉；S6、电渣重熔：采用步骤S5得到的电极坯，表面车床车光处理，采用氟化钙、氧化铝、氧化钙、氧化镁四元渣系进行冶炼，得到电渣锭，然后停电炉冷80～100min后送锻造工序；S7、锻造：将步骤S6中得到的电渣锭进行超高温均质化扩散控制，超高温均质化的加热温度≥1280℃，保温30～45h进行扩散均质化，然后经X、Y和Z三个方向多向镦粗拔长开坯，最后一火进行拔长至成品尺寸；S8、等温正火处理：将步骤S7中得到的锻材进行等温正火处理；S9、超细化处理。2.据权利要求1所述的一种高韧性、高均匀性、高纯净、大尺寸压铸用热作模具钢的...

【专利技术属性】
技术研发人员：关海龙，偶正伟，朱伟峰，王光伟，丁海峰，苏旭廷，单俊，周鹏，钱晓亮，
申请(专利权)人：江苏宏晟模具钢材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：