第五步:经上述均质化锻造工艺过程后获得的钢材,沙坑冷却至钢坯表面温度低 于500°C后,置入加热炉内加热至奥氏体化温度以上30-50°C,心部到达指定温度后保温30 分钟,以降温速度=30°C /分钟强制冷却至心部到达150°C以下。随后立即进行球化退火 至材料硬度彡185HB以下。
[0079] 实施例6
[0080] -种高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法:
[0081] 第一步:电渣重熔后经退火的钢锭(新型Diever类(4Cr5M〇2V))置于加热炉内加 热至1300°C,中心达到设定温度后保温5小时,完成第一次均质。
[0082] 第二步:在始锻温度为1260Γ和终锻温度为900°C下开始三方向强力锻造,锻造 顺序为:钢锭镦拔一X方向倒棱拔镦一Y方向拔镦一Z方向拔长,每个方向的镦拔变形率在 50 %以上;除精整道次外,每道次的压下率在20 %以上。
[0083] 第三步:经过三方向强力锻造的钢坯继续加热到均质化温度,钢坯中心达到 1300 C后,保温15小时,实现完全均质化。
[0084] 第四步:完全均质化后的钢坯,缓冷至1150°C,开始一次镦拔、锻造,终锻温度在 850 °C,得到客户需要的尺寸。
[0085] 第五步:经上述均质化锻造工艺过程后获得的钢材,沙坑冷却至钢坯表面温度低 于500°C后,置入加热炉内加热至奥氏体化温度以上30°C,心部到达指定温度后保温30分 钟,以降温速度=30°C /分钟强制冷却至心部到达300°C以下。随后立即进行球化退火至 材料硬度< 185HB以下。
[0086] 实施例7
[0087] -种高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法:
[0088] 第一步:电渣重熔后经退火的钢锭(材类型号为H13(4Cr5MoSiVl))置于加热炉内 加热至1300°C,中心达到设定温度后保温5小时,完成第一次均质。
[0089] 第二步:在始锻温度为1260Γ和终锻温度为900°C下开始三方向强力锻造,锻造 顺序为:钢锭镦拔一X方向倒棱拔镦一Y方向倒棱拔镦一Z方向拔长,每个方向的镦拔变形 率在50%以上;除精整道次外,每道次的压下率在20%以上。
[0090] 第三步:经过三方向强力锻造的钢坯继续加热到均质化温度,钢坯中心达到 1300 C后,保温15小时,实现完全均质化。
[0091] 第四步:完全均质化后的钢坯,缓冷至1150°C,开始一次镦拔、锻造,终锻温度在 850 °C,得到客户需要的尺寸。
[0092] 第五步:经上述均质化锻造工艺过程后获得的钢材,沙坑冷却至钢坯表面温度低 于500°C后,置入加热炉内加热至奥氏体化温度以上30°C,心部到达指定温度后保温30分 钟,以降温速度=30°C /分钟强制冷却至心部到达300°C以下。随后立即进行球化退火至 材料硬度< 185HB以下。
[0093] 实验例
[0094] 测试上文实施例1-7所得到的热作模具钢的性能,并与现有技术的产品作对照, 结果如表1所示。
[0095] 对照品:进口材料,Dievar (瑞典)。
[0096] 测试方法:延展性测试方法为以无缺口冲击韧性表示(中心,直径或厚度方向); 等向性以无缺口冲击韧性表示,长度方向与其它方向韧性差别的百分数。
[0097] 表1热作模具钢的性能
[0099]由表1可知,与现有技术的产品相比,本发明得到模具钢在韧性、延展性、等向性 上有显著优越性,完全可以满足大型压铸、大截面有色金属(铝合金)挤出以及精密锻造模 具等生产工况条件苛刻的领域。
[0100] 尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的 精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中 包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
【主权项】
1. 一种高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在于,包括下列步骤: 步骤A、采用以下方法对电渣重熔后的钢锭进行第一次均质化,得到初次均质的钢锭: 在 1260-1300°C下均质 5-8h; 步骤B、对所述初次均质的钢锭的进行三向锻造,得到三向锻造的钢坯,且所述三向锻 造的温度在900°C以上,且始锻温度在所述第一均质化的温度以下; 步骤C、采用以下方法对所述三向锻造的钢坯进行第二次均质化,得到二次均质的钢 坯:在 1260-1300°C下均质 10_20h; 步骤D、对所述二次均质的钢坯进行镦拔终锻,得到二次锻造的钢坯;所述镦拔终锻的 始锻温度在1150°C以下,终锻温度在850-950°C; 步骤E、对所述二次锻造的钢坯进行晶粒细化、退火处理,得到产品。2. 根据权利要求1所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,所述三向锻造中,至少有一次倒棱。3. 根据权利要求2所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,所述三向锻造按照以下顺序进行:钢锭镦拔一X方向拔镦一Y方向倒棱拔镦一Z方向拔 长。4. 根据权利要求1所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,在所述步骤B中,每个方向的镦拔变形率在40%以上,优选在50%以上。5. 根据权利要求1所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,在所述步骤B中,在三向锻造时,除精整道次外,每道次的压下率在15 %以上,优选在 20%以上。6. 根据权利要求1所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,在所述步骤B中,在三向锻造时,除精整道次外,每道次的压下率在20%以上。7. 根据权利要求1所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,所述第二次均质化时长至少为所述第二次均质化时长的2倍。8. 根据权利要求1所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,所述晶粒细化的方法为: 沙坑冷却至钢坯表面温度低于500°C后,再加热至奥氏体化温度以上30-70°C,在此温 度下保温20-40分钟,再以30°C/分钟以上的速度冷却至300°C以下。9. 根据权利要求8所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,所述晶粒细化的方法进一步为: 沙坑冷却至钢坯表面温度低于500°C后,再加热至奥氏体化温度以上30-50°C,在 此温度下保温20-40分钟,再以30°C/分钟以上的速度冷却至150°C以下,优选冷却至 80-150°C。10. 根据权利要求1所述的高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法,其特征在 于,所述退火的方法为:球化退火至材料硬度< 185HB以下。
【专利摘要】本发明提供了一种高韧性、高等向性大截面热作模具钢的生产方法。具体为:采用以下方法对电渣重熔后的钢锭进行第一次均质化:在1260-1300℃下均质5-8h;对初次均质的钢锭的进行三向锻造,且三向锻造的温度在900℃以上,且在第一均质化的温度以下;采用以下方法对三向锻造的钢坯进行第二次均质化:在1260-1300℃下均质10-20h;对二次均质的钢坯进行镦拔终锻;镦拔终锻的始锻温度在1150℃以下,终锻温度在850-950℃;经过晶粒细化、退火,得到产品。本发明通过将两次均质和两次锻造有机结合,创造出有利于碳与合金元素扩散的动力学条件,彻底消除了钢坯中的液析碳化物以及由于枝晶偏析所产生的带状组织。
【IPC分类】C21D8/00
【公开号】CN105177258
【申请号】
【发明人】冯英育
【申请人】冯英育
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月21日