一种高合金工具钢盘条的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明应用于高合金工具钢热乳盘条，具体地说是一种高合金工具钢盘条的生产工艺。
【背景技术】
[0002]高合金工具钢盘条主要用于制作电动螺丝刀头、超硬十字起等五金类工具，要求具有高使用寿命、超硬、高韧性、耐磨、高扭矩等特殊性能；调质后硬度达到HRC60以上，具有较高的组织要求；为了保证人身安全，扭断实验不得出现劈裂断口，具有较高的表面质量要求。目前在生产时质量不是太稳定，技术难点在于表面质量、表面脱碳和晶粒大小与金相组织的控制。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的以上缺点，本发明的目的是提供一种高合金工具钢盘条的生产工艺，该生产工艺设计合理、产品质量好、性能优越。
[0004]本发明的目的通过以下技术方案实现:
[0005]一种高合金工具钢盘条的生产工艺，其特征在于:该生产工艺包含以下工序:原料准备、EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、初乳坯料处理、加热和高速线材控乳控冷，具体要求如下:
[0006]I)原料准备工序中，炉料由优质废钢、铁水和生铁组成，炉料按质量百分比包含以下组分:C:0.60 ?0.70%, Mn:0.50 ?0.60%, P..( 0.020%, S..( 0.020%, Si:1.00 ?
1.20%, Mo:0.40?0.60 ;控制有害残余元素总量在0.25 %以内，每炉铁水配入量大于35%，所有入炉原料保持干燥，合金烘烤后加入；
[0007]2)EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼工序中，出钢前C:多0.06%,P..( 0.015%，严禁出钢下渣；
[0008]3) VD真空脱气处理工序中，真空度< I毫巴，真空处理时间大于10分钟，破真空后按照目标值喂入Al线，同时喂入50?10m的钙类包芯线，喂入钙类包芯线后静搅时间彡10分钟；
[0009]4)CCM连铸工艺中，采用320X480连铸机浇铸，采用末端轻压下，目标过热度40 °C，拉速 0.45 ?0.60m/min ；
[0010]5)初乳坯料处理过程包括坯料抛丸、探伤、修磨，保证初乳坯料符合要求；
[0011]6)坯料加热工艺，出钢温度950°C?IlOOcC，严格按照加热制度加热，防止脱碳；
[0012]7)高速线材控乳控冷工序中，提高冷却能力与均匀性，保证入RSM机组温度SOO0C?850°C，低温终乳，细化晶粒，风机开度调节在90 %，提高吐丝后的冷却能力，让吐丝后盘条快速冷却到600°C以内，风冷600°C后罩盖关闭进入保温段，使相变区从奥氏体快速过渡到马氏体，从而控制马氏体比率，得到较高的马氏体组织。
[0013]本发明通过合理控制各工序的技术参数，即可提高高合金工具钢的表面质量、表面脱碳控制水平和内部组织性能，提高内部马氏体转化率，提高热处理后材料的硬度和韧性。
[0014]本发明工艺合理，提升了表面质量、表面脱碳和内部组织性能。制作成的工具强韧性好、硬度高、能承受高扭矩、使用寿命高，能满足较高的使用要求。
具体实施方案:
[0015]一种高合金工具钢(自用牌号为NGS2)盘条的生产工艺，该生产工艺包含以下工序:原料准备、EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、初乳坯料处理、加热和高速线材控乳控冷，具体要求如下:
[0016]原料准备工序中，控制有害残余元素总量为0.10%，每炉铁水配入量为40%，所有入炉原料保持干燥，合金烘烤后加入。炉料按质量百分比包含以下组分:c:0.68%, Mn:0.55%, P:0.010%, S 0.010%, S1:1.10%，Mo:0.50%。
[0017]EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼工序中，出钢前C:0.08%，P:0.007 %，严禁出钢下渣。
[0018]VD真空脱气处理工序中，真空度为0.5毫巴，真空处理时间15分钟，破真空后按照目标值喂入Al线，同时喂入80m的钙类包芯线，喂入钙类包芯线后静搅时间15分钟。
[0019]CCM连铸工艺中，采用320X480连铸机浇铸，有利于夹杂物上浮，采用末端轻压下，过热度40°C，改善内部组织和偏析状况，，拉速0.50m/min
[0020]坯料进行抛丸、探伤-修磨-二次抛丸、磁粉探伤处理方式处理。对坯料进行抛丸处理，保证表面氧化铁皮处理干净，对于坯料缺陷，进行点磨处理，然后对坯料进行全扒皮修磨处理，单边修磨2mm，保证初乳坯表面脱碳层去除干净，修磨后的钢坯进行5g/L浓度的磁粉探伤检查，检测修磨后坯料的表面缺陷。
[0021]坯料加热工艺，加热制度执行情况:预热段温度650°C，加热一段875°C，加热二段1050°C，均热段1150°C，出钢温度1020°C。
[0022]RSM入口温度830 °C，风机设置，1#风机90%，2#风机90%，3#风机90%，4#风机90%,5#风机90 %，6-16#风机O。1-10#罩盖开，其余罩盖关闭，入罩盖温度580°C，进入保温阶段。
[0023]线材的表面质量、表面脱碳和组织状况完全符合要求。
【主权项】
1.一种高合金工具钢盘条的生产工艺，其特征在于:该生产工艺包含以下工序:原料准备、EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、初乳坯料处理、加热和高速线材控乳控冷，具体要求如下: 1)原料准备工序中，炉料由优质废钢、铁水和生铁组成，炉料按质量百分比包含以下组分:C:0.60 ?0.70%，Mn:0.50 ?0.60%，P:彡 0.020%，S..( 0.020%，S1:1.00 ?1.20%，Mo:0.40?0.60 ;控制有害残余元素总量在0.25%以内，每炉铁水配入量大于35%，所有入炉原料保持干燥，合金烘烤后加入； 2)EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼工序中，出钢前C:彡0.06%,P..( 0.015%，严禁出钢下渣； 3)VD真空脱气处理工序中，真空度< I毫巴，真空处理时间大于10分钟，破真空后按照目标值喂入Al线，同时喂入50?10m的钙类包芯线，喂入钙类包芯线后静搅时间彡10分钟； 4)CCM连铸工艺中，采用320X480连铸机浇铸，采用末端轻压下，目标过热度40°C，拉速 0.45 ?0.60m/min ； 5)初乳坯料处理过程包括坯料抛丸、探伤、修磨，保证初乳坯料符合要求； 6)坯料加热工艺，出钢温度950°C?IlOOcC，严格按照加热制度加热，防止脱碳； 7)高速线材控乳控冷工序中，提高冷却能力与均匀性，保证入RSM机组温度800°C?8500C，低温终乳，细化晶粒，风机开度调节在90%，提高吐丝后的冷却能力，让吐丝后盘条快速冷却到600°C以内，风冷600°C后罩盖关闭进入保温段，使相变区从奥氏体快速过渡到马氏体，从而控制马氏体比率。2.根据权利要求1所述的高合金工具钢盘条的生产工艺，其特征在于:步骤7)中，将水箱全部投入使用，保证入RSM机组温度800°C?850°C。3.根据权利要求1所述的高合金工具钢盘条的生产工艺，其特征在于:步骤5)中，对坯料进行抛丸处理，保证表面氧化铁皮处理干净，对于坯料缺陷，进行点磨处理，然后对坯料进行全扒皮修磨处理，单边修磨2mm，保证初乳坯表面脱碳层去除干净，修磨后的钢坯进行5g/L浓度的磁粉探伤检查，检测修磨后坯料的表面缺陷。
【专利摘要】本发明公开了一种高合金工具钢盘条的生产工艺，该生产工艺包含以下工序：原料准备、EAF偏心底炉出钢电弧炉冶炼、VD真空脱气处理、CCM连铸、初轧坯料处理、加热和高速线材控轧控冷。本发明工艺合理，提升了表面质量、表面脱碳和内部组织性能。制作成的工具强韧性好、硬度高、能承受高扭矩、使用寿命高，能满足较高的使用要求。
【IPC分类】C22C38/12, B23P15/00
【公开号】CN105149878
【申请号】CN201510566582
【发明人】王灿祥, 彭学艺, 孙军, 钱学枫
【申请人】南京钢铁股份有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年9月8日