冷作模具模块铸造方法技术

技术编号:8797816 阅读:187 留言:0更新日期:2013-06-13 03:51
本发明专利技术涉及一种冷作模具模块铸造方法,包括以下步骤:S1,熔炼冷作模具钢钢水;S2,向原钢水中加入稀土合金变质剂;加入的变质剂的质量为原钢水的质量的0.15~0.45%;S3,按照冷作模具模块的尺寸制造消失模泡沫块,并将泡沫块将试块埋入砂箱;S4,浇注加入变质剂的钢水;S5,取出冷作模具模块铸件,并进行热处理。与现有技术相比,本发明专利技术通过消失模铸造工艺来制作冷作模具模块,模具的机加工量大大减少,在保证冷作模具性能的同时,节约能源并且减少材料的浪费,生产周期也大大缩短。采用本发明专利技术的方法制作冷作模具模块成本低廉,生产效率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冷作模具模块的制造方法,更具体地说,涉及一种。
技术介绍
传统的冷作模具钢的原材料的改锻多采用变向锻造法,主要锻造过程是:镦粗-拔长-镦粗,其存在的缺点是:锻造工艺过程复杂,成本高,加工的效率低,而且锻造模块为简单方形或圆柱体,与冷作模具模块得实际形状相差较大,需要再进行机加工。在锻造后的机加工过程中,机加工量大,会造成大量材料和能源的浪费。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于,提供一种能节约原材料、提高加工效率的。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:构造一种,包括以下步骤:SI,熔炼冷作模具钢钢水;钢水中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:Cl.55 1.75%, Crll.50 12.50%, V0.20 0.30%, Mo0.45 0.55%, Si ( 0.25%,Mn ( 0.20%, S ≤ 0.030%, P ≤ 0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2% ;S2,向原钢水中加入稀土合金变质剂;变质剂中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:RE14.0 20.5%, Mg3.0 4.5%, Si25 30%,Mn3.0 4.0%, Ca3.0 5.0%,Til.5 2.5% ;加入的变质剂的质量为原钢水的质量的0.15 0.45% ;S3,按照冷作模具模块的尺寸制造消失模泡沫块,并将泡沫块将试块埋入砂箱;S4,浇注加入变质剂的钢水;S5,取出冷作模具模块铸件,并进行热处理。在本专利技术所述的中,所述钢水中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:C1.72%, Cr 12.03%, V0.25%, Mo0.50%, Si ( 0.25%, Mn ( 0.20%,S ≤ 0.030%, P ≤ 0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2%。 在本专利技术所述的中,所述变质剂中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:RE18.2%, Mg4.1%,Si26.5%, Μη3.0%, Ca3.5%, Ti2.1%。在本专利技术所述的中,在所述步骤S2中,当所述钢水的温度达到1550°C时,采用喂丝工艺加入变质剂。在本专利技术所述的中,所述喂丝工艺中采用的丝的内芯为所述变质剂,所述内芯的外侧依次包覆低碳钢管和铝管。在本专利技术所述的中,所述低碳钢管的壁厚为0.2 2.5mm,所述铝管的壁厚为0.5 3.0mm。在本专利技术所述的中,在所述步骤S5中,所述热处理工艺先进行等温退火,再进行中温淬火,最后进行低温回火。在本专利技术所述的中,所述等温退火工艺为:在井式热处理炉中加热到870°C,保温3h ;缓冷到740°C,保温3h ;随炉缓冷到500°C后出炉。在本专利技术所述的中,所述中温淬火工艺为:加热到840°C,保温30min,继续升温到1040°C,保温20min,油淬。在本专利技术所述的中,所述低温回火工艺为:在井式热处理炉中加热到200°C,保温2h后空冷。实施本专利技术的,具有以下有益效果:1、本专利技术的冷作模具钢钢水在铸造后仍具有良好的性能,具有较高的硬度和冲击韧性,能满足冷作模具模块的使用需求。2、本专利技术的模具材料中加入了稀土合金变质剂,稀土合金变质剂对线收缩率影响不大,变质剂可以使铸件获得比较好的金相组织,细化晶粒并且提高硬度值和冲击韧性,改善钢液的流动性和凝固性能,改善铸件的成分偏析和钢液的充型性能,使铸件内合金元素分布更均匀,降低铸件的表面粗糙度。3、本专利技术通过消失模铸造工艺来制作冷作模具模块,模具的机加工量大大减少,在保证冷作模具性能的同时,节约能源并且减少材料的浪费,生产周期也大大缩短。采用本专利技术的方法制作冷作模具模块成本低廉,生产效率高。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明,附图中:图1是冷作模具模块的结构示意图2是冒口的结构示意图3是冒口的主视图4是冒口的俯视图。具体实施方式 为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本专利技术的具体实施方式。本专利技术的包括以下步骤:SI,熔炼冷作模具钢钢水;钢水中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:Cl.55 1.75%, Crll.50 12.50%, V0.20 0.30%, Mo0.45 0.55%, Si ( 0.25%,Mn ( 0.20%, S 彡 0.030%, P 彡 0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2%。在本专利技术的一个优选实施例中,Cl.72%, Cr 12.03%, V0.25%, Mo0.50%, Si ( 0.25%, Mn ( 0.20%,S 彡 0.030%,P 彡 0.030%,Ni ( 0.15%,Cu ( 0.2%。选用中频感应熔炼炉熔化钢水,用镁砂作为炉衬材料,在炉膛中央放置一个圆柱模块,炉衬打好后将感应线圈的功率先加到10KW,烘烤炉衬,保温6h,直到中间的圆柱形模块周围的镁砂完全烧结,呈黑色变脆为止。取出中间的圆柱形模块,放入准备好待熔炼的试块,将加热线圈功率选择到30KW,保持一小时试块可完全熔化。S2,向原钢水中加入稀土合金变质剂;变质剂中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:RE14.0 20.5%, Mg3.0 4.5%, Si25 30%,Mn3.0 4.0%, Ca3.0 5.0%,Til.5 2.5% ;加入的变质剂的质量为原钢水的质量的0.15 0.45% ;在本专利技术的一个优选实施例中,RE18.2%, Mg4.1%,Si26.5%, Μη3.0%, Ca3.5%, Ti2.1%,变质剂的加入量为 0.4%。用红外线测温仪测量钢水的温度,当达到1550°C时,插铝出钢,采用喂丝工艺稀土合金进行变质处理。喂丝工艺中采用的丝的内芯为稀土合金变质剂,内芯的外侧依次包覆低碳钢管和铝管。低碳钢管的壁厚为0.2 2.5mm,出钢温度越高或量越大,管壁越厚;铝管的壁厚为0.5 3.0mm,壁厚按照每吨钢水铝管重0.3 0.6Kg制作。脱氧、钢水净化、杂质改性、微合金化处理等工艺可通过喂丝工艺一步完成。S3,按照冷作模具模块的尺寸制造消失模泡沫块,并将泡沫块将试块埋入砂箱。冷作模具模块的形状如图1所示,将锆英粉涂料溶于水后均匀涂在泡沫型表面,在烘箱中加热到60°C保温I小时烘干涂料中的水份,再涂一层涂料烘干,反复三次直到泡沫表面完全结上一层致密的锆英粉保护层。浇注模块是按照铸件工作面垂直向下放置的,浇冒口设置在铸型的最上方,尽量靠近模块的三角加强筋部位,经过综合比较,浇冒口位置的区别对铸型内缺陷的分布有一定影响。浇冒口设置在固定面根部形成缩松缩孔的分布和面积最小、数量最少,故冒口的最佳位置为固定面根部。增大浇冒口的尺寸,对铸件内减少最后凝固液相线区没有帮助 ’浇冒口的尺寸过小,会使铸件产生过多缩孔,对铸件内缩松影响不大;增加浇冒口的高度只能增大浇冒口内的缩孔。本实施例中浇 冒口尺寸LXBXH为110X85X80mm,如图2-图4所示。S4,浇注加入变质剂的钢水;本专利技术冷作模具钢的液相线温度为1482°C,若浇注温度低于材料液相凝固温度,会影响铸件的充型凝固过程,选取浇注温度为1500°C来观察缩孔和缩松的情况。经过综合比较,随着浇注温度的升高,铸件的充型时间和铸件内缩松的体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冷作模具模块铸造方法,其特征在于,包括以下步骤:S1,熔炼冷作模具钢钢水;钢水中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:C1.55~1.75%,Cr11.50~12.50%,V0.20~0.30%,Mo0.45~0.55%,Si≤0.25%,Mn≤0.20%,S≤0.030%,P≤0.030%,Ni≤0.15%,Cu≤0.2%;S2,向原钢水中加入稀土合金变质剂;变质剂中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:RE14.0~20.5%,Mg3.0~4.5%,Si25~30%,Mn3.0~4.0%,Ca3.0~5.0%,Ti1.5~2.5%;加入的变质剂的质量为原钢水的质量的0.15~0.45%;S3,按照冷作模具模块的尺寸制造消失模泡沫块,并将泡沫块将试块埋入砂箱;S4,浇注加入变质剂的钢水;S5,取出冷作模具模块铸件,并进行热处理。

【技术特征摘要】
1.一种冷作模具模块铸造方法,其特征在于,包括以下步骤: SI,熔炼冷作模具钢钢水;钢水中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:C1.55 1.75%, Crll.50 12.50%, V0.20 0.30%, Mo0.45 0.55%, Si ( 0.25%, Mn ( 0.20%,S 彡 0.030%, P 彡 0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2% ; S2,向原钢水中加入稀土合金变质剂;变质剂中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:RE14.0 20.5%,Mg3.0 4.5%,Si25 30%,Μη3.0 4.0%, Ca3.0 5.0%,Til.5 2.5% ;加入的变质剂的质量为原钢水的质量的0.15 0.45% ; S3,按照冷作模具模块的尺寸制造消失模泡沫块,并将泡沫块将试块埋入砂箱; S4,浇注加入变质剂的钢水; S5,取出冷作模具模块铸件,并进行热处理。2.根据权利要求1所述的冷作模具模块铸造方法,其特征在于,所述钢水中除Fe外还包含以下元素,以重量百分比计:C1.72%, Cr 12.03%, V0.25%, Mo0.50%, Si ( 0.25%,Mn ( 0.20%, S^0.030%, P^0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2%。3.根据权利要求1所述的冷作模具模块铸...

【专利技术属性】
技术研发人员:华林朱春东余小华李建华林平黄瑜
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:

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