[发明专利]一种镜面塑料模具钢的冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镜面塑料模具钢的冶炼方法，具体讲是一种EBT电炉+LF炉+VD炉冶炼NAK80(企业标准)镜面塑料模具钢方法。

背景技术：

NAK80镜面塑料模具钢是广泛用是汽车、家用电器、电脑等塑料制品模具的钢种，其成分的质量百分配比为：

C 0.06～0.16； Si≤0.4； Mn 1.40～1.70； P≤0.030；  S≤0.030；

Ni 2.90～3.40；Cr≤0.30；Mo 0.20～0.40； Al 0.7～1.3；

Cu 0.80～1.00；

其余为Fe及其不可避免的杂质。

说明：Si、Cr在实践控制当中越低越好，可为零。但由于废钢和铁水原料中含有Si和Cr，因此钢水一定含有Si和Cr，对它们的控制越低越好。

i、由于该钢种碳含量要求较低，LF炉合金加入较多，EBT电炉必须低碳出钢，因此EBT电炉冶炼后的钢水氧含量较高，而NAK80钢种铝含量不仅要求较高，并且范围较窄，如果EBT电炉钢水中的氧含量较高，就会导致LF炉在冶炼过程中Al含量损失、波动，控制难度极大；

ii、该钢种含铜，表面易于发生铜富积现象，易于开裂。在冶炼过程中如果搅拌不充分，铜元素就会出现分布不均匀现象，但是如果搅拌过强，就会导致Al的分层现象。

长期以来在冶炼过程中由于无法解决Cu的富集与Al的分层问题，废品率高达70％以上，我国一直依靠进口。

发明内容

为了克服现有镜面塑料模具钢NAK80冶炼方法的上述不足，本发明提供一种镜面塑料模具钢NAK80的冶炼方法，本方法冶炼的NAK80镜面塑料模具钢合格率不低于95％。

本发明的构思是采用EBT电炉+LF炉+VD炉+模铸冶炼NAK80镜面塑料模具钢时，为了避免Cu的富积、Al的分层问题，EBT电炉冶炼出钢后，在LF冶炼过程中，采用铝粉与铝丸脱氧、造渣，LF炉优先调整Cu以及C、Mn、Mo、Ni元素，并且冶炼过程中采用大氩搅拌操作，氩气流量不小于35m³/h，待Cu以及C、Mn、Mo、Ni元素均调整完毕并且保证均匀的基础上，最后进行喂Al线，调整Al含量，铝含量调整完毕，减弱氩气搅拌，氩气流量不大于20m³/h。在VD炉钢水真空处理过程中，为了避免Al的分层问题，仍然采用小氩气搅拌，氩气流量不大于10m³/h。VD炉真空处理后，在软搅拌过程中，氩气流量不大于8m³/h，并且软搅拌时间不大于15分钟。待温度达到要求后，开出VD工位进行浇注。

进一步讲，本镜面塑料模具钢NAK80的冶炼方法包括下述依次的步骤：

Ⅰ  EBT电炉冶炼

将原料加到EBT电炉中冶炼，钢水中含C与P的质量百分比和温度达下述要求后，出钢后在LF炉中进行精炼处理：

(1)成分：C≤0.05％，P≤0.008％，

(2)温度：1660～1700℃。

Ⅱ  LF炉冶炼

石灰(CaO)、萤石(CaF₂)、Mn、Ni、Mo合金均按(常规方法)要求在EBT电炉出钢前加入LF炉精炼钢包(石灰加入量为：5～12Kg/t钢，萤石加入量为：2～5Kg/t钢，Mn、Ni、Mo合金根据NAK80的成分要求按常规理论计算加入)。

Cu合金在EBT电炉出钢后根据NAK80钢的成分要求按理论计算加到LF炉的钢包。

LF炉送电冶炼过程中，采用铝粉与铝丸代替含碳脱氧剂电石(CaC₂)、碳粉(C)等进行脱氧、造渣，铝粉、铝丸各按：2～3Kg/t钢加入，加入铝粉、铝丸脱氧，不仅可杜绝采用含碳脱氧剂对钢水的增碳问题，而且钢中喂Al线，调整钢中Al含量时，也避免了氧对钢中Al的氧化，保证了钢水中Al含量的稳定。

为了避免Cu的富积、Al的分层问题，在LF冶炼过程中，优先调整钢水中Cu以及C、Mn、Mo、Ni元素，并且冶炼过程中采用大氩搅拌操作，氩气流量控制在35～40m³/h，压强控制在0.5～0.6Mpa之间(冶炼其它品种，流量一般为：25～30m³/h，压强一般为0.4～0.5Mpa)。钢水中的Cu以及C、Mn、Mo、Ni、S元素均调整完毕，钢水中的Cu、C、Mn、Ni、S与Mo质量百分比达到下述要求并且保证Cu元素已均匀后进行喂Al线调整Al含量；

Cu 0.80～1.00；C 0.06～0.16；Mn 1.40～1.70；S≤0.030；