本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种高合金工模具钢空心钢锭喷射成型方法。同时，本发明也涉及一种由以上喷射成型方法所制备的高合金工模具钢空心钢锭，以及利用该制备的高合金工模具钢空心钢锭的高合金工模具钢空心管坯制备方法。
背景技术：
高合金工模具钢，例如高速钢m2、m35、m2al等，高碳铬冷作模具钢cr12mo1v1、高韧高耐磨冷作模具钢hyc3等，以及h13e、h13、h12等热作模具钢，这些高合金工模具钢广泛用于制造各种切削刀具和各式各样的模具，其中包括大型空心拉刀、滚刀、空心轧辊、盾构滚刀、圆盘剪刀片等。因高合金工模具钢含有大量的w、mo、cr、v等合金元素，冶炼时凝固成分不均匀，偏析严重，含有大量碳化物，合格的钢锭规格尺寸受到限制，故需要特殊的冶金方法制备，而且需要大的热变形量进行破碎，以改善其分布状态使其具备工模具要求的均均组织，才能得到所要求性能的工模具钢材。
现有传统的空心工模具制造方法，一般采用实心棒料将心部掏空，或实心锻坯冲孔后再扩孔成环形件的工艺制备坯料，这些方法普遍存在费时费力，工艺路线长，成材率、合格率低，尤其是效率低下等不足。而其它一些用于较低合金钢管的常规生产方法，如穿孔技术、三辊连轧机组钢管轧制技术等，也很难应用到高合金工模钢上。
由于高合金工模具钢工艺塑性差，变形温度区间窄，变形抗力大，加工难度大，耗时成本高，且质量难以得到保证。因而虽均知道中空的高合金工模具钢采用空心管材不但会提高产品的质量，其生产效率、材料利用率也会大大提高，但基于上述的原因，高合金工模具钢的空心管材的制备一直是难题。为克服该难题，本发明人现通过创新思维，开创性的研发出由高合金工模具钢空心钢锭以制备成型空心管材，而其中制备出质量好以能够满足空心管材制备的空心钢锭则成为进行高合金工模具钢空心管材制备的基础。
现有技术中，传统的制备空心钢锭的方法多采用直接浇注或离心浇注工艺，由上述工艺制备的空心钢锭可便于后期通过连轧等手段以进行具体产品的制备。不过以上传统方法也有着制备的空心钢锭组织大小不一、均匀性较差，从而致使制得的空心钢锭性能较低。
喷射成型工艺是将钢液雾化快速冷却成型的一种短流程先进成型工艺，其可解决传统铸造工艺制备过程中出现合金元素偏析，以及粉末冶金工艺流程长而导致的成本增加等问题。目前，喷射成型工艺已在低熔点合金制备方面得到了广泛应用，在制备高熔点合金钢如高速钢领域也已开展了诸多研究工作。基于喷射成型工艺的诸多优点，因而开发出通过喷射成型工艺以制备高合金工模具钢空心钢锭，以使制备的空心钢锭满足高合金工模具钢空心管材制备的要求，显然有着很好的意义。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出一种高合金工模具钢空心钢锭喷射成型方法，以可进行高合金工模具钢空心钢锭的制备。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种高合金工模具钢空心钢锭喷射成型方法，该方法包括如下的步骤：
a1、用钢板卷成符合内径及高度要求的芯筒，并将所述芯筒的顶端由钢板焊接封闭，且在所述芯筒的底端焊接法兰盘；
a2、由焊接有法兰盘的一端将所述芯筒固定在喷射仓室内的可旋转的收集托盘上，并使所述芯筒的轴线与所述收集托盘的转动轴线同轴；
a3、将精炼后的高合金工模具钢钢水加热保温，而后向旋转的所述收集托盘和芯筒喷射，以使所述收集托盘和芯筒承接雾化的半熔融态钢滴进行沉积，且在喷射中使收集托盘向下连续移动，以逐渐沉积形成喷射钢锭，待喷射钢锭达到要求高度时，停止喷射并将喷射钢锭移出喷射仓室；
a4、将喷射钢锭空冷，然后入炉进行退火，退火后出炉空冷得到高合金工模具钢空心钢锭。
进一步的，所述钢板的厚度在3-5mm。
进一步的，焊接封闭所述芯筒顶端的钢板呈球冠状。
进一步的，所述钢板为低碳钢板，且对芯筒及封闭的顶端以及法兰盘的外表面进行除锈处理。
进一步的，所述收集托盘和芯筒承接到的雾化半熔融态钢滴的固液比为7：3。
进一步的，所述喷射钢锭的所要求高度应高于所述芯筒焊接封闭的顶端90-110mm。
进一步的，步骤a4中的所述退火包括采用低温软化退火、或高温球化退火。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
本发明的高合金工模具钢空心钢锭喷射成型方法，采用喷射制钢工艺成型空心钢锭，并使得内孔由制备的芯筒保证，可使得空心钢锭组织均匀细小，结晶细小致密，化学成分偏析及碳化物偏析极大改善，可接近粉末冶金成型法产品的品质，由此能够实现高合金工模具钢空心钢锭的制备，且能够利用喷射成型工艺的诸多优点，而使制备的空心钢锭满足高合金工模具钢空心管材制备的要求。
本发明同时也涉及有由上述的高合金工模具钢空心钢锭喷射成型方法制备的高合金工模具钢空心钢锭。
此外，本发明还涉及一种高合金工模具钢空心管坯制备方法，该方法包括如下的步骤：
b1、于如上所述的高合金工模具钢空心钢锭内填充满符合热锻变形要求的流变材料，且将流变材料捣实后再将空心钢锭的开口一端封闭，所述热锻变形要求包括流变材料具有比锻造加热温度高的熔点、在加热时不与钢材发生反应、热锻变形时自身体积不发生变化，以及可随钢锭变形发生均匀流变；
b2、将填充有流变材料的空心钢锭入炉进行加热；
b3、将加热好的空心钢锭出炉，在精锻机上进行径向锻造，制得直径符合要求的高合金工模具钢坯，并将所述高合金工模具钢坯入炉进行退火，退火后冷却矫直；
b4、确定高合金工模具钢坯两端内孔的位置，于该位置将钢坯端部切除，再将填充的流变材料清除，得到高合金工模具钢空心管坯。
进一步的，步骤b1中的所述流变材料为铝氧粉，且步骤b3中精锻机上进行径向锻造时空心钢锭的变形比应不小于3。
本发明的采用前述高合金工模具钢空心钢锭的高合金工模具钢空心管坯制备方法，通过将填充流变材料与精锻开坯工艺结合起来，可形成一种高合金工模具钢空心管坯的新制备工艺，其可使得高合金工模具钢空心管坯的锻造制备与常规的实心钢锭锻造制备一样便捷，并能够使得高合金工模具钢空心管坯制造工艺流程缩短，质量提高，材料利用率提高，而提高生产效率。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。同时，如未特别说明，本实施例中提及的加工与成型方式及其所采用的加工设备，均参照现有高合金工模具加工中的常规加工和成型工艺，依据相应钢牌号的工艺规范进行。
实施例一
本实施例涉及一种高合金工模具钢空心钢锭喷射成型方法，该方法整体上为通过喷射成型工艺制备内部中空的呈筒状的高合金工模具钢空心钢锭，且该制备的空心钢锭具体为用于高合金工模具钢空心管坯的制备，以此形成一种新的高合金工模具钢空心管坯的制备方式。
本实施例的高合金工模具钢空心钢锭的喷射成型方法具体包括：首先用钢板卷成符合内径及高度要求的芯筒，并将芯筒的顶端由钢板焊接封闭，且在芯筒的底端焊接法兰盘，然后由焊接有法兰盘的一端将芯筒固定在喷射仓室内的可旋转的收集托盘上，并使芯筒的轴线与收集托盘的转动轴线同轴；接着，将精炼后的高合金工模具钢钢水加热保温，而后向旋转的收集托盘和芯筒喷射，以使收集托盘和芯筒承接雾化的半熔融态钢滴进行沉积，并在喷射中使收集托盘向下连续移动，以逐渐沉积形成喷射钢锭，待喷射钢锭达到要求高度时，停止喷射并将喷射钢锭移出喷射仓室；最后，将喷射钢锭空冷，然后入炉进行退火，退火后出炉空冷便得到高合金工模具钢空心钢锭。
其中，上述成型方法中用以卷成芯筒以及进行芯筒顶端封闭的钢板的厚度在3mm-5mm之间，且其例如可为3mm、3.5mm、3.75mm、4mm、4.25mm、4.5mm或5mm。同时，上述钢板在选材上一般可采用低碳钢板，例如a3钢。此外，卷成的芯筒的内径与高度根据设计所需进行设置便可，而作为一种优选的布置形式，位于芯筒顶端的钢板应设置为焊接在芯筒端部的球冠状，以通过该呈球形的端部实现对芯筒顶端的封闭。并且，在芯筒顶端焊接封闭以后，优选的也应对芯筒以及其封闭的顶端和法兰盘的外表面进行除锈处理，进而通过除锈保证与后续沉积的钢锭间的紧密结合。
本实施例中，芯筒的成型一般通过卷板机卷制后，再通过焊缝机焊制，球冠状的顶端封闭钢板则通过在压力机上冲裁得到。而焊接于芯筒底端的法兰盘可直接采用成品部件，或者，也可通过对钢板冲裁以进行现场制作。该法兰盘在材质上与芯筒和封闭于芯筒顶端的钢板的材质相同即可，法兰盘的内孔孔径应与芯筒内孔孔径相同，且法兰盘在厚度上也可设置为与芯筒及球冠状的顶端封闭钢板一致。
喷射成型机的喷射仓室内具有用于承载上述芯筒的收集托盘，收集托盘的中心有与收集托盘垂直的中心杆，收集托盘即套设在中心杆外并由安装中心杆的成型机机体支撑，而且在成型机内部转动电机的带动下，收集托盘可进行绕中心杆轴线的旋转，即收集托盘的转动中心与中心杆轴线重合，同时通过成型机上设置的滑道以及在内部移动电机的带动下，收集托盘也可进行沿中心杆轴向的上下移动。
芯筒于收集托盘上的固定，也即芯筒通过焊接有法兰盘的一端扣置在收集托盘上，其中，中心杆插入芯筒内，且调整芯筒的位置使得芯筒的轴线与收集托盘的转动轴线同轴，以此保证芯筒轴线与收集托盘之间的垂直度，并且在随收集托盘转动时，也能够使芯筒的转动偏差在允许的范围内，而保证后续成型的空心钢锭的对称度和壁厚的一致性。芯筒位置调整好后，便可通过螺栓副或其它紧固连接件，将法兰盘和收集托盘固连，实现芯筒在收集托盘上的固定。
在芯筒固定后，精炼后的高合金工模具钢钢水倒入钢包炉，进行加热保温，待钢水温度以及喷射参数调整好后，通过中间包漏眼流出，高压氮气经喷射成型机的喷射盘将钢水雾化，便可以设定的角度、速度向转动电机驱使转动下的收集托盘和芯筒喷射，实现收集托盘和芯筒对雾化的半熔融态钢滴的承接而进行沉积。同时，在喷射过程中由移动电机的驱使，收集托盘带动芯筒向下连续移动，即可逐渐沉积形成以内筒为芯的喷射钢锭。
需要说明的是，上文所提及的喷射参数一般包括有钢水温度、收集托盘转速、收集托盘与喷射盘之间的初始高度差及距离，以及收集托盘的下移移动速度等。上述各项喷射参数均与所喷射的钢种成分及其特性有关，在具体实施时根据一般合金钢喷射成型工艺的要求，视钢种成分不同进行相应设置便可，且该设置满足收集托盘和芯筒承接到的雾化半熔融态钢滴的固液比为7：3即可。而喷射时的喷射速率则在喷射机的可调速率范围内进行选择，并在满足以上固液比的基础上，一般可尽量使得喷射速率较大，从而有利于提高沉积后的致密度。
通过对所承接的雾化半熔融态钢滴的固液比进行限定，本实施例可使得钢滴凝固形成的喷射钢锭是致密无空洞的，并且也不会因过多液态而形成严重的偏析，进而能够最终成为高质量的喷射空心钢锭。当然，除了以上优选的固液比例，承接的喷射钢滴的固液比例也可根据钢种成分不同采用其它值，但其均应以提高沉积体的致密度为前提。
本实施例停止喷射时的喷射钢锭的所要求高度应高于芯筒焊接封闭的顶端90mm-110mm，其也即喷射钢锭的高度顶端应高于芯筒呈球形的封闭端的顶端。如此设置可保证喷射空心钢锭具有足够的强度，从而能够很好的适应后续实施例二中的填充流变材料并径向锻造以制备空心管坯的要求。其中上述高出高度例如具体可为90mm、95mm、100mm、102mm、105mm或110mm。此外，本实施例前述的退火具体可采用低温软化退火方式，亦或也可采用高温球化退火方式。而进行退火的主要目的则使使凝固组织由奥氏体转变为珠光体，以得到近平衡组织、降低硬度、消除应力，使喷射空心钢锭存放时不开裂，并且也可便于检验、修磨和锯切等加工操作。
需要指出的是，在退火出炉空冷后，本实施例还可进一步的对成型的喷射空心钢锭进行探伤、检验与修磨，以上各操作均采用现有常规技术手段便可，经以上各操作后，高合金工模具钢空心钢锭存放备用即可。而对于制备芯筒的材质和所喷射沉积的工模具钢材质的不同，且最后制得的空心钢锭中包含有芯筒，需要说明的是制备而成的钢锭中芯筒的存在对钢锭的后续使用并不会带来有影响，因为在后续加工中，芯筒部分作为加工余量最终可完全清除。
本实施例的喷射成型方法采用喷射成型工艺，并由内筒保证成型空心钢锭的内孔，可利用喷射成型的工艺特性，使制得的空心钢锭组织均匀细小，结晶细密，化学成分和共晶碳化物偏析极大改善，可接近粉末冶金成型的产品品质，而可保证所制备的空心钢锭的质量。
下面将以具体制备实例对本实施例的空心钢锭喷射成型方法做进一步的说明。
在该制备实例中，具体以m2(w6mo5cr4v2)钢喷射成型空心钢锭为例进行说明，该工模具钢喷射成型所需制备的空心钢锭的内径为φ200mm，外径为φ500mm，高为1500mm。其具体的工艺步骤如下所述。
首先进行芯筒的制备。采用5mm厚的a3低碳钢板，用卷板机卷成内径为φ200mm的圆筒，利用焊缝机焊成筒状，然后将两端裁平获得芯筒，芯筒的高度(也即其轴向长度)为1400mm。接着，再用5mm厚的a3低碳钢板在压力机上冲裁出直径为φ200mm、高为50mm的球冠，并将球冠焊接在芯筒的顶端以封闭芯筒的顶端。然后，用5mm厚的a3钢板冲裁出内孔径为φ200mm，外孔径为φ500mm的法兰盘，并将法兰盘焊接至芯筒的底端，且需保证法兰盘和芯筒之间的垂直度。最后，再对顶端封闭的芯筒的外表面和法兰盘的外表面进行喷砂除锈处理。
接着，将顶端封闭底端固连有法兰盘的芯筒置入喷射机的喷射仓室，且由连接有法兰盘的一端将芯筒套设于喷射机的中心杆上，并置于可旋转的收集托盘上，调整芯筒的位置，使得芯筒的轴线与收集托盘的轴线同轴，调整好后通过法兰盘将芯筒与收集托盘固定在一起。
然后，采用3吨中频炉冶炼，按高合金工模具钢钢常规的冶炼工艺，配料，脱氧，调整成分，if+lf精炼精调达到合格m2钢水，然后出钢到钢包加热炉，电渣加热保温，使钢水达到喷射钢水要求的温度。
接着，调整好喷射参数，通过中间包漏眼流出钢水，高压氮气经喷射盘，将钢水形成雾化锥，熔滴飞行至转动着的收集托盘和芯茼被其捕获沉积，收集托盘初始高度距离喷射盘为500mm，两者之间的水平距离为600mm，收集托盘和芯筒承接雾化的半熔态钢滴沉积，且使收集托盘向下连续移动，并随时保持喷射收集面距离喷射盘的高度为500mm，逐渐沉积形成空芯喷射钢锭。喷射钢锭沉积高度达到1550mm，也即超过球冠顶端100mm厚度时，停止喷射，待凝固后将喷射钢锭移出喷射仓室。
上述的喷射工艺中，具体的，喷射成形机熔炼钢包中可采用石墨电极对钢液通过覆盖的保护渣通电加热，钢包底部透气孔通入氩气搅拌，使钢液过热度达到100℃～150℃，再打开钢液导流管，将钢液通过钢包底部的导流管流入预加热到1000℃左右的中间包，控制导流管入口大小，使钢液流量为80～150kg/min，喷射过程持续对中间包进行补热，保持钢液过热度100℃～150℃，钢液通过中间包开口漏眼进入喷射沉积室，开启气体喷射阀门，采用氮气作为气体介质，进行雾化沉积，氮气纯度99.999％以上，气体喷嘴压力在1.0～1.5mpa。
此外，在其它喷射工艺参数上，钢水温度为1530℃、收集托盘的转速为60r/min，收集托盘的下移速度为75mm/min，喷射机的喷射速率为100kg/min。以上参数的设计使得钢液雾滴到达收集托盘及芯筒时，符合半熔融状态固液比为7：3。
将喷射钢锭移出喷射仓室后，先空冷至600℃，接着再装入井式退火炉进行软化退火。退火条件具体为860℃保温6小时，然后以≤15℃/h冷速缓慢冷却至550℃。最后出炉空冷便得到高合金工模具钢空心钢锭。
制得的空心钢锭进一步的，一般还应对其进行探伤、检验及修磨，然后存放备用即可。
另外，本实施例也涉及有由以上喷射成型方法所成型的高合金工模具钢空心钢锭，该成型的空心钢锭的一种具体制备实例可仍参见前文中的制备示例，而且本实施例所成型的空心钢锭组织均匀细小，内孔孔径及截面一致性可得到很好的保证，为一种高质量的空心钢锭。
本实施例该成型的空心钢锭的具体应用将在后续实施例二中进行说明。
实施例二
本实施例涉及高合金工模具钢空心管坯制备方法，该方法具体包括于实施例一制成的空心钢锭内填充满符合热锻变形要求的流变材料，且将流变材料捣实后再将空心钢锭的开口一端封闭。接着，将填充有流变材料的空心钢锭入炉进行加热，加热好后将空心钢锭出炉，并在精锻机上进行径向锻造，以制得直径符合要求的高合金工模具钢坯，再将该高合金工模具钢坯入炉进行退火，退火后冷却矫直。然后，确定矫直后的高合金工模具钢坯两端内孔的位置，于该位置将钢坯端部切除，再将填充的流变材料清除，便得到高合金工模具钢空心管坯。
其中，上述制备方法中所述及的热锻变形要求包括流变材料具有比锻造加热温度高的熔点、在加热时不与钢材发生反应、热锻变形时自身体积不发生变化，以及该流变材料可随钢锭变形发生均匀流变。而所述的均匀流变也即在填充有该流变材料的钢锭在被径向锻造时，由钢锭因锻造而发生的长径比的变化，流变材料可随钢锭的变长变细而相应流动，以使流变材料整体也变长变细，从而始终保持与锻造变化后的钢锭的构形一致，保证流变材料在钢锭内处于稳定的填充且充满的状态。具体实施时，流变材料例如可采用铝氧粉(al2o3)，且铝氧粉的粒度一般应该在60～120μm之间。当然，除了铝氧粉，上述符合热锻变形要求的流变材料也可采用其它材料。
通过填充符合热锻变形要求的流变材料，可在后续径向锻造中起到支撑空心钢锭内壁，以保证内孔形状的作用。而且流变材料的符合热锻变形要求，也可在加工完成后容易从内孔中清理出来。
本实施例的以上制备方法中，对填充有流变材料的空心钢锭进行加热，应按高合金工模具钢相应钢牌号的开坯加热规范进行。而后面的高合金工模具钢坯的退火也按照相应钢牌号的退火工艺制度进行即可。此外，加热后的空心钢锭在精锻机上进行径向锻造，钢锭四周受力均匀，流变材料由于体积不变，在钢锭拔长的情况下，流变材料整体也随之变长，并与钢锭成比例变细，以此能够通过流变材料的支撑，使得钢锭锻造时保持均匀的壁厚和内孔圆形度。
本实施例中，精锻机上进行径向锻造时空心钢锭的变形比应不小于3，例如其可为3、3.2、3.5或4、4.5、5等。而由于高合金工模具钢空淬即可淬透而发生马氏体转变，很容易造成组织应力开裂，故在精锻机上锻造后钢锭缓冷后及时进行退火是必要的。在退火后，对钢锭进行矫直，此时仍依靠内部填充的流变材料的支撑作用，在矫直时使得本实施例制备的钢锭可以与现有实心钢料一样，能够保证管坯不被压扁而保持其形状。
本实施例中，作为优选的实施方式，可通过超声波探伤的形式以确定钢坯两端内孔的位置，此处所述内孔的位置，也即钢坯内部均为同一内径的内孔的两端处。此外，需要说明的是，在通过超声波探伤确定内孔两端位置时，当然也可同时进行管坯上缺陷的探测，以确定缺陷的类型和大小，而探测出的缺陷位置可在去除钢坯两端时一并去除。在确定两端内孔位置后，本实施例具体可通过带锯将钢坯的两端部去除，以在钢坯的两端露出填充的流变材料，而后清理流变材料便可得到所制备的管坯。
本实施例的制备方法与现有高合金工模具钢管材制备方式相比，其至少有着如下几方面的优势：
材料的利用率大幅提高。比如制备掏空拉刀坯(较长管)，现有工艺为采用锻制的实心棒材，并采用车床机加工掏出内孔，钢材的利用率低。而本发明可为由空心钢锭直接锻制而成，且可以根据计算设计合适孔径的空心钢锭，锻成较为合适的管坯，再加工成掏空拉刀坯，其材料利用率将大为提高，同时内壁质量也要比直接掏空的棒材要好很多。
可减少环件产品制备的工艺环节。以盾构滚刀圈的制备为例，现有流程为实心棒材下料后，先锻成鉼状再依次冲孔、冲孔、扩孔、模锻或辗轧成滚刀圈，然后机加工成型。而若采用本发明制备方法制备空心管坯，其流程为空心管坯精确下料后，再扩孔、模锻或辗轧成滚刀圈，然后机加工成型。两相比较，本发明省去了锻饼和冲孔以及再次加热工序，同时还减少了冲孔的材料浪费，以及由于冲孔质量问题造成的内壁缺陷等。
可提高管坯的冶金质量，并改善冶金缺陷分布，而有利于提高由管坯制成的成品管材和环形刀具的质量与成品率。
本发明采用实施例一喷射成型的空心钢锭，管壁较同样直径的实心锭凝固尺寸要小得多(约是实心锭直径的1/4左右)，凝固条件要好得多，而且冶金疏松缺陷在管壁中间并轻微，同时由于是闭口缺陷在随后的锻造管坯过程会焊合，由此避免了实心锭在心部大范围形成冶金缺陷，或者冲孔或掏空后可能形成在成品管件内壁或环件的内孔处的开口缺陷。
下面仍以具体制备实例进一步说明本实施例的空心管坯的制备方法。
在该制备实例中，采用实施例一中制备的空心钢锭，且本实例所制备的工模具钢管坯具体用于制作冷带切边机圆盘刀片。此时，本实例所需制备的管坯的外径为240mm、内径为105mm，而其工艺步骤如下所述。
首先，将经过烘烤的铝氧粉装入空心钢锭的内孔，边填充边捣实，装满后用铁板将钢锭开口端口盖上并焊牢封死。接着，将填充铝氧粉的空心钢锭，入sx55环形炉中加热，加热温度1150℃，保温5小时，出炉后在sx55精锻机上锻打成外径为φ250mm，精锻后下车空冷至400℃左右，再入电退火炉进行退火，退火温度880℃，保温4小时炉至740℃，然后以≤10℃/小时缓慢冷却至650℃，再炉冷至550℃出炉空冷。
接着，将退火后的钢锭在液压矫直机上进行点矫，弯曲度达到要求后，进行超声波探伤，确定内孔两端端头位置，再用带锯切掉钢锭头部露出内孔，然后将内部的铝氧粉清理出来，检测内孔孔径约为φ98mm。由于粉状铝氧粉加热后锻打会变的更加密实，故其整体所占空间体积会有所减小，所以管坯内径比外径缩减比例稍大。
最后，根据需要可再利用加长车床进行管坯外圆和内圆机加工，加工成外圆φ240mm及内径φ105mm的成品管坯即可。而经测定，在上述制备过程，自空心钢锭至管坯的黑皮成材率约为82％，且制备的管坯，共晶碳化级别为3级，是名副其实的高质量高合金工模具钢管材。
本实施例的高合金工模具钢空心管坯制备方法制得的空心管坯适于制作厚壁空心管材，并可进一步制作环形工模具刀具，且其相对于现有工艺能够节省掏空实心料工序及材料，可提高生产效率，而有着很好的实用性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。