专利名称：利用电渣离心铸造法生产工模具钢锻材的制作方法
技术领域：
本发明涉及电渣熔铸及锻造领域，特别适合工模具钢的锻造生产的一种新工艺。
目前，普遍采用锻造方法生产工模具钢，工艺路线主要有熔炼+模铸+锻造和电渣重熔+锻造两种。这两种方法前者质量差，后者工序复杂、成本高，同时两者切头、切尾量较大，为了保证产品质量，又必须设置大的锻造比，例如对热作模具钢H13的钢锭进行锻造加工时，成材率只有70％左右，其锻造比达到7～8。91年8月北京科技大学申请了一项“感应电渣离心铸造异形中空铸件”的发明专利，可以生产出高质量的中空毛坯，但一直无人想到可用作生产工模具钢。
本发明目的在于利用电渣离心浇铸异形中空铸件质量好的突出特点来生产工模具钢毛坯，在机械性能与使用性能方面均超过同牌号的锻件，根据需要切割成大小不同的毛坯，经过合适的锻造加工而成为直接应用于制造工模具的坯料。
本发明涉及一种利用电渣离心浇铸中空毛坯生产工模具钢锻材的生产方法，其特征在于中空毛坯钢种为工模具钢，内径范围是100～1000mm，外径范围120～2000mm之内，单重在50～2000kg之间，并根据铸件毛坯的大小和质量特点，切割成2～20块、锻造比为1.8～5形状不同的毛坯。为保证工模具钢产品质量，锻造时可将毛坯的外表面或上下端面部位锻造加工成工模具坯料的工作部位，当工模具钢坯料的工作部位包括铸坯的内表面部位时，则必须用大变形量进行锻造，或在切割前先车去中空铸坯内表面质量较差部分，然后再进行切割锻造加工成可直接应用于制造工模具的坯料。
本发明的优点在于采用感应电渣离心浇铸方法生产铸件毛坯时，其材料收得率高，一般可达到90％以上。采用电渣离心浇铸，由于在凝固过程中受到离心力的作用、电渣的有效精炼以及渣保护下的定向凝固，生产的铸坯组织致密，性能较好，使用寿命甚至超过同牌号的锻件，被称之为“液态模锻”。尤其是在感应电渣离心浇铸或电渣离心浇铸件的外表面部位，由于离心力大且冷却速度快的原因，性能已经达到甚至超过锻件的水平。因而，只须用较小的变形量，在满足工模具工作部位性能要求的同时，切割好的铸坯可直接锻造加工成用于工模具制造的坯料，成本亦大大降低。
图1为产品变形过程简图实施例1是采用本工艺生产的H13圆饼状热冲模坯料，外形尺寸为直径320mm、高140mm、重88kg，其生产工艺为用感应电渣离心浇铸生产外径为550mm、内径为200mm、高为350mm的中空环形H13铸造毛坯、重560kg，用机械切割的方法切割为6块，经锻造加工成直径325mm、高143mm的圆饼状坯料、重92kg。用本工艺生产的H13坯料制作的热冲模，其使用寿命，较传统的电渣重熔锻件大冶特殊钢股份有限公司生产坯料，提高了30％左右。用本工艺生产的H13圆饼状热冲模坯料，由于工艺流程短，一次锻造、无需置备自耗电极，锻造比仅为2，材料利用率高达90％以上，因而生产成本比传统的电渣重熔H13锻件降低了30％～40％。
实施例2为用本工艺生产的85Cr2MoV冷轧工作辊坯料，外形尺寸为直径350mm、长460mm、重345kg的坯料，其生产工艺为用感应电渣离心浇铸生产外径为700mm、内径为300mm、高460mm的中空环形85Cr2MoV铸造毛坯、重1180kg，用机械切割的方法切割为3块，经锻造加工成直径370mm、长465mm的圆棒状坯料、重351kg。用本工艺生产的85Cr2MoV坯料制作的冷轧工作辊，其使用寿命，较传统的电渣重熔锻件大冶特殊钢股份有限公司生产坯料，提高了36％左右。用本工艺生产的85Cr2MoV冷轧工作辊坯料，由于工艺流程短，一次锻造、无需置备自耗电极，且锻造比仅为2，材料利用率高达90％以上，因而生产成本比传统的电渣重熔85Cr2MoV锻件降低了30％～40％。
权利要求
1.一种利用电渣离心浇铸中空毛坯生产工模具钢锻材的生产方法，其特征在于中空毛坯钢种为工模具钢，内径范围是100～1000mm，外径范围120～2000mm之内，单重在50～2000kg之间，并根据铸件毛坯的大小和质量特点，切割成2～20块、锻造比为1.8～5形状不同的毛坯。
2.如权利要求1所述的生产方法，其特征在于，锻造时可将毛坯的外表面或上下端面部位锻造加工成工模具坯料的工作部位，当工模具钢坯料的工作部位包括铸坯的内表面部位时，则必须用大变形量进行锻造，或在切割前先车去中空铸坯内表面质量较差部分，然后再进行切割锻造加工成可直接应用于制造工模具的坯料。
全文摘要
利用电渣离心浇铸法生产工模具钢锻材。本发明涉及一种利用电渣离心浇铸中空毛坯生产工模具钢锻材的生产方法,可根据铸件毛坯的大小和质量特点,采用机械切割或其它切割方法将毛坯切割成适于锻造加工的形状,经合适的锻造加工而成为直接应用于制造工模具钢的坯料。本发明工艺紧凑、材料利用率高、锻造比低,可用较低的成本生产高质量的工模具钢。
文档编号B22D13/00GK1335212SQ0012147
公开日2002年2月13日 申请日期2000年7月25日 优先权日2000年7月25日
发明者陈希春, 傅杰, 周德光 申请人:北京科技大学