学成分按质量百分比计为C:0.35?
0.45%，S1:0.30 ?0.50%，Mn:1.40 ?1.60%，Cr:1.80 ?2.00%，Mo:0.18 ?0.25%，Ti:
0.008?0.015%，S:0.05?0.10%，P彡0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质。转炉炼钢，以450mm厚连铸坯成材，通过合理的加热方式、乳制工艺以及热处理制度得到钢板组织均匀、同板硬度差别小、钢板加工性能良好的模具钢厚板。具体工艺步骤如下:
(1)钢水冶炼，钢水依次经转炉冶炼，LF精炼和RH真空脱气，LF精炼过程采用沉淀脱氧和扩散脱氧相结合的方式来进行脱氧:向钢水中加入硅铁和成袋的碳化硅进行沉淀脱氧，采用飘薄的碳化硅粉末至钢渣表面来进行扩散脱氧，RH真空脱气后进行微调硫，进行钙处理，改变硫化物的形态，喂入的T1-Fe线；保证软吹时间，使钢水中夹杂物能有效地上浮；
(2)连铸，浇注过程控制钢水的过热度在15?25°C，实现低过热度连铸，采用中间包加热技术，结晶器内配置搅拌钢水的电磁搅拌装置以降低坯料内外温差，优化硫化物分布且有助于钢水放热，减小坯料内外温度差；二冷区布置雾化水冷却装置对坯料表面进行雾化水冷，有利于坯料表面均匀降温，提高表面质量；在钢水凝固末端采用电磁搅拌，减缓坯料内部偏析现象，再配合动态轻压下工艺，动态轻压下控制坯料压下量多10mm，获得450mm或以上的连铸坯；
(3)缓冷，连铸坯在线切割，下线入坑堆缓冷或加罩堆缓冷，缓冷48小时以上，缓冷坑底部垫热坯使坑温保持在大于150°C，坯料放满后外层加保温盖；对于加罩堆缓冷坯料，要求罩内剩余空间小，避免过快散热，优化连铸坯料内部硫化物分布并减缓合金元素的偏析，有助于消除同板硬度差，坯料起坑或出罩时表面温度控制在200?250°C，坯料从缓冷坑起坑后对坯料表面带温检查，对缺陷进行带温清理，消除坯料表面缺陷，提高产品表面品质；
(4)加热，坯料带温送连续炉，装炉温度不低于150°C，连续炉分段设定升温速度:(1000 °C，升温速度为80?100°C/h;> 1000C，升温速度50?70 °C/h ;均热温度1250±10°C，最高加热温度12800C ；
(5)轧制，采用低速大压下轧制工艺，前三道次累计压下量多150mm，设定开轧温度1100?1150°C，终轧温度彡950°C，控制轧钢变形温度在1000?1150°C之间，一方面可以实现硫化物的弥散细化，减少硫化物长宽比，另一方面，高温轧制有助于避开硫化物脆性温度区间，乳制过程中采用2?3次高压水除鳞，保证钢板表面质量，乳制结束前增加2?3平整道次，确保钢板不平度< 3mm/m，确保轧制时钢板的平整度和表面质量；
(6)缓冷，乳制完成后下线堆缓冷；
(7)正火+回火热处理，利用回车炉对钢板进行正火+回火热处理，设定正火温度860±10°C，保温时间2min/mm，钢板回火工艺根据钢板的厚度设定:厚度彡10mm钢板，回火温度580 ± 5°C，在炉时间为4.0min/mm ;厚度> 10mm钢板，回火温度570 ±5°C，在炉时间为4.0min/mm，保证所有规格钢板的硬度在30?36HRC之内；
(8)探伤，按照Φ2.0mm的缺陷当量探伤要求进行探伤，较JB/T 4730.3-2005 I级探伤标准要求更为严格，合格即获得含硫塑料模具钢厚板成品。
[0021]上述工艺生产的含硫塑料模具钢厚板外观表面光洁，无裂纹、结疤、折叠、麻点等缺陷，钢板内部致密，无砂眼。如图1至图3所示，为含硫塑料模具厚板不同厚度处的金相组织，厚板组织在厚度方向上均匀，为回火贝氏体组织，组织中暗灰色长条为硫化物夹杂。如图4所示，硫化物沿轧制方向呈条状分布，硫化物夹杂量大且呈弥散分布，长宽比适中，按ASTM E45标准判定，细类在3.5?4.0级，粗类在1.5?2.5级。
[0022]上述工艺生产的含硫塑料模具厚板，最大厚度达到200mm，钢板硫化物以及合金元素无明显偏析，截面硬度分布均匀，整板硬度差不超过2.0HRC，切削加工性能好，抛光性能优异。
[0023]上述工艺生产的含硫塑料模具厚板，较模铸成材工艺提高了成材率，大幅度降低生产成本，综合性能更好。
【主权项】
1.一种含硫塑料模具钢厚板，其特征在于:化学成分按质量百分比计为，c:0.35?0.45%，S1:0.30 ?0.50%，Mn:1.40 ?1.60%，Cr:1.80 ?2.00%，Mo:0.18 ?0.25%，Ti:0.008?0.015%，S:0.05?0.10%，P彡0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质，所述钢板的厚度能够达到200mmo2.—种生产权利要求1所述含硫塑料模具钢厚板的工艺，其特征在于:步骤如下 (1)钢水冶炼，钢水依次经转炉冶炼，LF精炼和RH真空脱气，LF精炼过程采用沉淀脱氧和扩散脱氧相结合的方式来进行脱氧:向钢水中加入硅铁和成袋的碳化硅进行沉淀脱氧，采用飘薄的碳化硅粉末至钢渣表面来进行扩散脱氧，RH真空脱气后进行钙处理，并喂入的T1-Fe 线； (2)连铸，浇注过程控制钢水的过热度为15?25°C，采用中间包加热，结晶器内配置搅拌钢水的电磁搅拌装置以降低坯料内外温差，二冷区布置雾化水冷却装置对坯料表面进行雾化水冷，在钢水凝固末端采用电磁搅拌以及动态轻压下工艺，动态轻压下控制坯料压下量彡10mm，获得450mm或以上的连铸坯； (3)缓冷，连铸坯在线切割，下线入坑堆缓冷或加罩堆缓冷，缓冷48小时以上，坯料起坑或出罩时表面温度控制在200?250 °C ； (4)加热，坯料带温装炉，装炉温度不低于150°C，分段设定升温速度1000°C，升温速度为80?100°C /h ；> 1000C，升温速度50?70°C /h ;均热温度1250± 10°C，最高加热温度1280°C ； (5)乳制，采用低速大压下轧制工艺，前三至四道次累计压下量多150mm，设定开轧温度1100?1150°C，终轧温度彡950°C，控制轧钢变形温度在1000?1150°C之间，乳制过程中采用2?3次高压水除鳞，轧制结束前增加2?3平整道次，确保钢板不平度< 3mm/m ; (6)缓冷，乳制完成后下线堆缓冷； (7)正火+回火热处理，正火温度860±10°C，保温时间2?4min/mm，回火工艺根据钢板的厚度设定:厚度彡10mm钢板，回火温度580±5°C，在炉时间为4.0min/mm;厚度>10mm钢板，回火温度570±5°C，在炉时间为4.0min/mm，保证所有规格钢板在30?36HRC之内； (8)探伤，按照Φ2.0mm的缺陷当量探伤要求进行探伤，合格即获得含硫塑料模具钢厚板成品。3.根据权利要求2所述的含硫塑料模具钢厚板生产工艺，其特征在于:步骤(7)采用台车炉对钢板进行正火+回火热处理。4.根据权利要求2所述的含硫塑料模具钢厚板生产工艺，其特征在于:步骤(3)中，坯料从缓冷坑起坑后对坯料表面带温检查，对缺陷进行带温清理。5.根据权利要求2所述的含硫塑料模具钢厚板生产工艺，其特征在于:步骤(3)中所述缓冷坑底部垫热坯使坑温保持在大于150°C，坯料放满后外层加保温盖；对于加罩堆缓冷坯料，要求罩内剩余空间小，避免过快散热。
【专利摘要】本发明涉及一种含硫塑料模具钢厚板，其厚度能够达到200mm，克服现有含硫模具钢厚板中硫化物偏析严重，钢板内部疏松等问题，另提供该含硫塑料模具钢厚板的生产工艺，以450mm厚连铸坯成材，通过合理的加热制度、轧制工艺、热处理制度，使获得的含硫塑料模具钢厚板具有较好的内部质量，无砂眼，可以满足Φ2.0mm的缺陷当量探伤要求，较JB/T 4730.3-2005 ?级探伤标准要求更为严格，钢板组织均匀，同板硬度差在2.0HRC以内。
【IPC分类】C21D8/02, C22C38/60, C22C33/04
【公开号】CN104988434
【申请号】CN201510384732
【发明人】何广霞, 黄军, 李国忠, 李经涛, 周海燕
【申请人】江阴兴澄特种钢铁有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月4日