一种高铝塑料模具钢生产制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高铝塑料模具钢生产制备方法，所述钢的化学成分按质量百分比计为C：0.36％～0.40％，Si：0.25％～0.35％，Mn：0.32％～0.50％，P：≤0.012％，S：≤0.006％，Cr：1.37％～1.55％，Ni：≤0.25％，Mo：0.16％～0.23％，Cu：≤0.015％，Al：0.80％～1.00％，余量为铁和不可避免的杂质。本发明专利技术采用电炉冶炼

【技术实现步骤摘要】
一种高铝塑料模具钢生产制备方法


[0001]本专利技术涉及特殊钢领域，具体涉及一种高铝塑料模具钢生产制备方法。

技术介绍

[0002]随着塑料制品在工业及日常生活中的应用越来越广泛，塑料模具工业对模具钢的需求也越来越大。在塑料成型加工中，模具的质量对产品质量的保证作用是不言而喻的。塑料模具已向精密化、大型化和多腔化的方向发展，对塑料模具钢的性能的要求越来越高，塑模钢的性能应根据塑料种类、制品用途、生产批量、尺寸精度和表面质量的要求而定。
[0003]因此，开发具有高强度、冲击韧性和高的钢质纯净度的高铝塑料模具钢，满足高端产品要求，是很有必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高铝塑料模具钢38CrMoAlA生产制备方法，该方法采用电炉冶炼
→
炉外精炼(LF+VD)
→
模铸锭冶炼工艺，生产制造高铝塑料模具钢38CrMoAlA，实现了电炉流程批量生产高品质高铝塑料模具钢38CrMoAlA的突破，既保证了高铝塑料模具钢38CrMoAlA的成品钢材低倍组织、非金属夹杂物、气体含量等指标，又保证了高铝塑料模具钢38CrMoAlA的力学性能，具有高强度、冲击韧性和高的钢质纯净度，满足高端产品要求，填补了高铝塑料模具钢市场空白。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本专利技术提供了一种高铝塑料模具钢38CrMoAlA生产制备方法，通过成分设计和工艺设计，具体步骤：电炉冶炼
→
炉外精炼(LF+VD)
→
模铸锭
→
均热炉加热工艺
→
高压水除鳞
→
轧制
→
缓冷(保温)。满足高铝塑料模具钢38CrMoAlA的质量要求，而且低倍组织、非金属夹杂物、力学性能等指标也能达到标准要求。
[0006]一种高铝塑料模具钢38CrMoAlA，其内控化学成分，按质量百分比计为C：0.36％～0.40％，Si：0.25％～0.35％，Mn：0.32％～0.50％，P：≤0.012％，S：≤0.006％，Cr：1.37％～1.55％，Ni：≤0.25％，Mo：0.16％～0.23％，Cu：≤0.015％，Al：0.80％～1.00％，余量为铁和不可避免的杂质。
[0007]为了保证钢材纯净度，需要本专利技术所述钢材氧含量≤15
×
10
‑6、氮含量≤70
×
10
‑6、氢含量≤2
×
10
‑6。
[0008]一种高铝塑料模具钢38CrMoAlA生产制备方法，所述工艺路线包括：电炉冶炼
→
炉外精炼(LF+VD)
→
模铸锭
→
均热炉加热工艺
→
高压水除鳞
→
轧制工艺
→
缓冷；
[0009]其中，所述电炉冶炼为：采用质量分数65～75％铁水和25～35％废钢冶炼；三相电极升温，氧气氧化，激烈沸腾、自动流渣，出钢温度1660～1665℃，出钢时候C为0.10～0.15％，P≤0.008％，出钢1/4～1/3时加入辅料及合金。合金吨钢加入量：铝锭0.06～0.07Kg/t，高碳锰铁3.1～3.3Kg/t，高碳铬铁17～18Kg/t。辅料吨钢加入量：电炉发泡剂6.5～7Kg/t，活性石灰42～43Kg/t。
[0010]所述LF炉精炼为：采用21000～22000A大电流升温化渣，精炼时间160～165min，当
渣面波动、钢水及电弧不裸露时，补加活性石灰，5min后第一次取样分析化学成分，按照化学成分目标值补加合金，合金应加到氩气流上，以促进合金快速熔化和均匀化。当钢水温度达到1580～1589℃时加入扩散脱氧剂，进行扩散脱氧，当钢水温度达到1630～1635℃温度时第二次取样分析化学成分，以确认各化学元素成分含量距目标值要求的偏离值，二次样取走后，补加扩散脱氧剂继续调渣。补加合金吨钢加入量为：硅铁1.1～1.2kg/t，高碳铬铁3.3～3.5kg/t，铝锭8.8～9kg/t，钼铁2.4～2.6kg/t。同时继续保持白渣熔炼25～30min。LF精炼后渣样二元碱度(CaO/SiO2)保证R1≥9.0，三元碱度((CaO+MgO)/SiO2)保证R2≥10，四元碱度((CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3))保证R3≥1.5。
[0011]所述VD精炼为：入VD前温度1680℃～1685℃，在真空泵启动前氩气压力控制0.1～0.3MPa，以渣面微动钢水不裸露，当真空度达到100Pa～110Pa时开始计时，保持时间20～25min，破真空温度1615℃～1620℃，视钢水成分参照目标成分补加合金，同时将氩气压力调整至0.3～0.5MPa，静吹氩时间30～35min，静吹氩结束后，加入Φ10mm硅钙包芯线2.2～2.3m/t钢，吊包温度1600℃～1610℃，碳化稻壳1.7～1.8kg/t钢。
[0012]所述模铸为：浇注0.6
‑
8.4t钢锭，当钢液浇注至帽口上20～30mm后，开始逐渐减流进行缓慢浇注，当浇注到帽口浇注高度的二分之一后，关闭滑板停止浇注6～8S后，多次急剧开流冲注，每次间隔时间约为4～5S，直至达到浇注高度和充填时间为止，帽口保温剂焦粉要在注至帽口2/3高度时加入。
[0013]进一步地，所述模铸步骤中，浇注2锭盘，每盘6支3.16t钢锭；单盘模铸浇注严格控制时间，锭身6min～6.5min，帽口6min～6.5min。
[0014]进一步地，所述模铸步骤中，所述帽口保温剂焦粉要在注至帽口2/3高度时加入，加入量10
‑
12Kg/t钢锭。
[0015]进一步地，所述加热工艺为：下均热坑时锭温600℃～850℃，根据38CrMoAlA钢种特性，设计均热炉预热段要求，升温时间≥1h，升温到950℃～960℃；加热段升温到1200℃～1220℃的升温速度≤180/h，升温时间≥2.5h，升温到1200℃～1220℃，均温1.5h～2h。
[0016]进一步地，所述高压水除鳞为：除磷水采用浊环水，喷水压力20
‑
30MPa。
[0017]进一步地，所述钢材的生产规格为Φ50
‑
200mm，优选为110mm。
[0018]进一步地，所述轧制工艺包括初轧和连轧，使用1150初轧机轧制和连轧机组，具体为：BD开坯工艺：采用1150mm BD初轧机开坯，轧制11道次，压下量：第1道次80
‑
80.5mm，第2道次80
‑
80.5mm，第3道次95
‑
95.5mm，第4道次85
‑
85.5mm，第5道次72
‑
72.5mm，第6道次82
‑
82.5mm，第7道次69
‑
69.5mm，第8道次75
‑
75.5mm，第9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高铝塑料模具钢，其特征在于，所述钢的化学成分按质量百分比计为C：0.36％～0.40％，Si：0.25％～0.35％，Mn：0.32％～0.50％，P：≤0.012％，S：≤0.006％，Cr：1.37％～1.55％，Ni：≤0.25％，Mo：0.16％～0.23％，Cu：≤0.015％，Al：0.80％～1.00％，余量为铁和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的高铝塑料模具钢，其特征在于，所述钢的氧含量≤15
×
10
‑6、氮含量≤70
×
10
‑6、氢含量≤2
×
10
‑6。3.权利要求1或2所述的高铝塑料模具钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：电炉冶炼
→
LF+VD炉外精炼
→
模铸
→
加热工艺
→
高压水除鳞
→
轧制工艺
→
保温；其中，所述电炉冶炼为：采用质量分数65～75％铁水和25～35％废钢冶炼；三相电极升温，氧气氧化，激烈沸腾、自动流渣，出钢温度1660～1665℃，出钢时候C为0.10～0.15％，P≤0.008％，出钢1/4～1/3时加入辅料及合金；合金吨钢加入量：铝锭0.06～0.07kg/t，高碳锰铁3.1～3.3kg/t，高碳铬铁17～18kg/t；辅料吨钢加入量：电炉发泡剂6.5～7kg/t，活性石灰42～43kg/t；所述LF精炼为：采用21000～22000A大电流升温化渣，精炼时间160～165min，当渣面波动、钢水及电弧不裸露时，补加活性石灰，5min后第一次取样分析化学成分，按照化学成分目标值补加合金；当钢水温度达到1580～1589℃时加入扩散脱氧剂，进行扩散脱氧，当钢水温度达到1630～1635℃温度时第二次取样分析化学成分，以确认各化学元素成分含量距目标值要求的偏离值，二次样取走后，补加扩散脱氧剂继续调渣；补加合金吨钢加入量为：硅铁1.1～1.2kg/t，高碳铬铁3.3～3.5kg/t，铝锭8.8～9kg/t，钼铁2.4～2.6kg/t；同时继续保持白渣熔炼25～30min；LF精炼后渣样二元碱度(CaO/SiO2)保证R1≥9.0，三元碱度((CaO+MgO)/SiO2)保证R2≥10，四元碱度((CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3))保证R3≥1.5；所述VD精炼为：入VD前温度1680℃～1685℃，在真空泵启动前氩气压力控制0.1～0.3MPa，以渣面微动钢水不裸露，当真空度达到100Pa～110Pa时开始计时，保持时间20～25min，破真空温度1615℃～1620℃，视钢水成分参照目标成分补加合金，同时将氩气压力调整至0.3～0.5MPa，静吹氩时间30～35min，静吹氩结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群，卢秉军，王德勇，阚开，赵千水，齐峰，
申请(专利权)人：本钢板材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：