[发明专利]冷作模具模块铸造方法

说明书

技术领域

本发明涉及冷作模具模块的制造方法，更具体地说，涉及一种冷作模具模块铸造方法。

背景技术

传统的冷作模具钢的原材料的改锻多采用变向锻造法，主要锻造过程是：镦粗-拔长-镦粗，其存在的缺点是：锻造工艺过程复杂，成本高，加工的效率低，而且锻造模块为简单方形或圆柱体，与冷作模具模块得实际形状相差较大，需要再进行机加工。在锻造后的机加工过程中，机加工量大，会造成大量材料和能源的浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种能节约原材料、提高加工效率的冷作模具模块铸造方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种冷作模具模块铸造方法，包括以下步骤：

S1，熔炼冷作模具钢钢水；钢水中除Fe外还包含以下元素，以重量百分比计：C1.55～1.75%，Cr11.50～12.50%，V0.20～0.30%，Mo0.45～0.55%，Si≤0.25%，Mn≤0.20%，S≤0.030%，P≤0.030%，Ni≤0.15%，Cu≤0.2%；

S2，向原钢水中加入稀土合金变质剂；变质剂中除Fe外还包含以下元素，以重量百分比计：RE14.0～20.5%，Mg3.0～4.5%，Si25～30%，Mn3.0～4.0%，Ca3.0～5.0%，Ti1.5～2.5%；加入的变质剂的质量为原钢水的质量的0.15～0.45%；

S3，按照冷作模具模块的尺寸制造消失模泡沫块，并将泡沫块将试块埋入砂箱；

S4，浇注加入变质剂的钢水；

S5，取出冷作模具模块铸件，并进行热处理。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，所述钢水中除Fe外还包含以下元素，以重量百分比计：C1.72%，Cr12.03%，V0.25%，Mo0.50%，Si≤0.25%，Mn≤0.20%，S≤0.030%，P≤0.030%，Ni≤0.15%，Cu≤0.2%。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，所述变质剂中除Fe外还包含以下元素，以重量百分比计：RE18.2%，Mg4.1%，Si26.5%，Mn3.0%，Ca3.5%，Ti2.1%。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，在所述步骤S2中，当所述钢水的温度达到1550℃时，采用喂丝工艺加入变质剂。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，所述喂丝工艺中采用的丝的内芯为所述变质剂，所述内芯的外侧依次包覆低碳钢管和铝管。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，所述低碳钢管的壁厚为0.2～2.5mm，所述铝管的壁厚为0.5～3.0mm。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，在所述步骤S5中，所述热处理工艺先进行等温退火，再进行中温淬火，最后进行低温回火。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，所述等温退火工艺为：在井式热处理炉中加热到870℃，保温3h；缓冷到740℃，保温3h；随炉缓冷到500℃后出炉。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，所述中温淬火工艺为:加热到840℃，保温30min，继续升温到1040℃，保温20min，油淬。

在本发明所述的冷作模具模块铸造方法中，所述低温回火工艺为:在井式热处理炉中加热到200℃，保温2h后空冷。

实施本发明的冷作模具模块铸造方法，具有以下有益效果：

1、本发明的冷作模具钢钢水在铸造后仍具有良好的性能，具有较高的硬度和冲击韧性，能满足冷作模具模块的使用需求。

2、本发明的模具材料中加入了稀土合金变质剂，稀土合金变质剂对线收缩率影响不大，变质剂可以使铸件获得比较好的金相组织，细化晶粒并且提高硬度值和冲击韧性，改善钢液的流动性和凝固性能，改善铸件的成分偏析和钢液的充型性能，使铸件内合金元素分布更均匀，降低铸件的表面粗糙度。

3、本发明通过消失模铸造工艺来制作冷作模具模块，模具的机加工量大大减少，在保证冷作模具性能的同时，节约能源并且减少材料的浪费，生产周期也大大缩短。采用本发明的方法制作冷作模具模块成本低廉，生产效率高。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是冷作模具模块的结构示意图；

图2是冒口的结构示意图；

图3是冒口的主视图；

图4是冒口的俯视图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。