，属于中碳高合金钢，钢板的化学成分按质量百分比计为C:0.38?0.42%，S1:0.20 ?0.40%，Mn:1.40 ?1.60%，Cr:1.80 ?2.00%，Mo:0.18 ?0.25%，Als:
0.01?0.04%，P彡0.015%，S彡0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。转炉炼钢，以Φ 100mm大圆还连铸成材，通过合理的加热方式、乳制工艺以及热处理制度得到内部质量优异，加工性能良好的预硬型塑料模具厚板。具体工艺步骤如下:
使用直弧连铸机连铸Φ 100mm大圆坯，在线切割成2000mm左右的坯料。控制钢水过热度10?20°C，实现低过热度连铸，结晶器内安装搅拌钢水的电磁搅拌装置，利用电磁搅拌设备，有助于钢水及时放热，降低坯料内外温度差，有助于消除结晶器表面钢水凝固结壳现象；二冷区布置雾化水冷却装置，通过向坯料表面喷洒雾化水冷却，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技术以及动态轻压下技术，减缓椭圆坯料芯部因钢水凝固收缩产生的孔洞缺陷以及偏析现象，提高坯料内部质量。
[0020](I)连铸所得坯料优选及时热送至均热炉，设定装炉温度为600±10°C ;若不具备热送条件，将坯料缓冷后再送至均热炉，缓冷坑底部垫热坯使坑温保持在大于50°C，坯料外层加盖石棉布，然后盖上保温盖，缓冷24?48h，坯料出坑表面温度控制在200?2500C，坯料从缓冷坑起坑后对坯料表面进行带温检查，对缺陷进行带温清理，火焰清理温度多150°C，消除坯料表面缺陷，提高产品表面品质，对入坑缓冷的坯料，设定装炉温度不低于 150 0C ；
(2)加热，分段设定均热炉的升温速度:彡1000°C，升温速度为80?100 °C /h ； >1000C，升温速度50?70 °C /h ;最高加热温度1280°C，均热温度1260± 10°C，该加热保温方式能够确保该成分坯料的合金元素充分固溶，且保证奥氏体晶粒度不过分粗大；
(3)轧制，采用异形坯轧制工艺，设计“纵轧一角轧一横轧一纵轧”工艺流程，开轧温度1050?1100°C，钢板轧制采用低速大压下工艺轧制，轧制大变形能够确保椭圆坯轧制变形能够渗透到铸坯中心部分，以尽可能地消除厚度方向上的变形差异；纵轧阶段每道次压下量60?90mm，前四道次压下总量多300mm，第五至第十道次采用15°角轧工艺进行坯料展宽，终轧温度多900°C;乳制过程中采用3?5次高压水除鳞，保证钢板表面质量；使用立辊车L制，保证边部质量；乳制过程中适当增加2?3平整道次，确保钢板不平度< 3mm/m，以进一步提高钢板的平整度和表面质量；
(4)缓冷，乳制完成后，将坯料在线空冷至300±50°C，钢板布置间距彡1.5m，然后下线堆缓冷，堆缓冷时间多48h ；
(5)正火+回火热处理，利用台车炉对钢板进行正火+回火热处理，正火温度850?880°C，保温时间2min/mm，回火温度550?600°C，保温时间3.5min/mm，正火有助于减缓塑料模具厚板的内部偏析，均匀钢板组织，减小同板异处硬度差，得到预硬型塑料模具厚板。
[0021]上述工艺生产的预硬型塑料模具厚板锯切后无肉眼可见的砂眼。钢板外观表面光洁，无裂纹、结疤、气泡、折叠、夹杂、麻点等缺陷。如图1至图3所示，为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。厚板结构偏析小，截面硬度分布均匀，整板硬度差不超过2HRC，切削加工性能好，抛光性能优异。厚板最大厚度达到250mm，探伤满足JB/4730.3-2005标准I级，按照ASTM E45 (A法)检验夹杂物，夹杂物总级别不大于2.5级，综合性能良好。利用该工艺生产特厚预硬型塑料模具厚钢，成材率可达88%以上，比模铸成材工艺提高8?11%，吨钢生产成本降低600元以上。
【主权项】
1.一种塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:以连铸Φ 100mm大圆坯成材，步骤包括 (1)连铸所得坯料热送至均热炉，设定装炉温度为600±10°C;若不具备热送条件，将坯料缓冷后再送至均热炉，缓冷坑底部垫热坯使坑温保持在大于50°C，坯料外层加盖石棉布，然后盖上保温盖，缓冷24?48h，坯料出坑表面温度控制在200?250°C，对入坑缓冷的坯料，设定装炉温度不低于150°C ; (2)加热，分段设定升温速度1000°C，升温速度为80?100°C/h ；> 1000°C，升温速度50?70°C /h ;最高加热温度1280°C，均热温度1260±10°C ； (3)轧制，采用“纵轧一角轧一横轧一纵轧”工艺流程，开轧温度1050?1100。。，钢板轧制采用低速大压下工艺轧制，纵轧阶段每道次压下量60?90mm，前四道次压下总量≥300mm，第五至第十道次采用15°角轧工艺进行坯料展宽，终轧温度≥900°C ； (4)缓冷，乳制完成后，将坯料空冷至300±50°C，钢板间距≥1.5m，然后下线堆缓冷，堆缓冷时间≥48h ； (5)正火+回火热处理，正火温度850?880°C，保温时间2?4min/mm，回火温度550?600°C，保温时间3.5?4.5min/mm，得到预硬型塑料模具厚板。2.根据权利要求1所述的塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:所述Φ100mm大圆坯采用直弧连铸机进行连铸，采用低过热度浇注，钢水过热度为10?20°C，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。3.根据权利要求1所述的塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:步骤(5)采用台车炉对钢板进行正火+回火热处理。4.根据权利要求1所述的塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:步骤(I)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，火焰清理温度多150°C。5.根据权利要求1所述的塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:轧制过程中采用3?5次高压水除鳞，保证钢板表面质量。6.根据权利要求1所述的塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:轧制过程使用立棍乳制，保证边部质量。7.根据权利要求1所述的塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:轧制过程中适当增加2?3道次平整工艺，确保钢板不平度< 3mm/m。8.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:所得预硬型塑料模具厚板的厚度达到250mm。9.根据权利要求1至7中任一权利要求所述的塑料模具钢的特厚板生产工艺，其特征在于:所得预硬型塑料模具厚板为中碳高合金钢，按质量百分比计，钢中c:0.38?0.42%，S1:0.20 ?0.40%，Mn:1.40 ?1.60%，Cr:1.80 ?2.00%，Mo:0.18 ?0.25%，Als:0.01 ?.0.04%，P≤0.015%，S≤0.005%，其余为Fe和不可避免的杂质。
【专利摘要】本发明涉及一种塑料模具钢的特厚板生产工艺，模具钢最大厚度能够达到250mm，该生产工艺采用合适的成分设计，属于中碳高合金钢，转炉炼钢，以φ1000mm大圆坯连铸成材，通过合理的加热方式、轧制工艺以及热处理制度得到内部质量优异，加工性能良好的预硬型塑料模具厚板。钢板组织均匀，性能均一，经超声波检测达到JB/4730.3-2005标准 ? 级，夹杂物级别低，钢板加工性能良好。
【IPC分类】C22C38/38, C22C38/22, C21D8/02
【公开号】CN104911321
【申请号】CN201510321867
【发明人】何广霞, 黄军, 李国忠, 李经涛, 阳日隆, 周海燕
【申请人】江阴兴澄特种钢铁有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月12日