[发明专利]改善Cr12型模具钢共晶碳化物不均匀度的制备方法

说明书

本发明涉及一种改善Cr12型锻制冷作模具钢共晶碳化物不均匀度的制备方法。本发明采用电炉冶炼加真空精炼的冶炼方式，低温浇注生产电极坯；电极坯退火切冒口后电渣，电渣锭热送至锻压车间，先采用上下V砧预拔长，预拔长后对坯料进行镦粗，镦粗采用“铆镦”，拔长采用“两轻一重”锻造法，主变形阶段倒棱锻造。通过本方法可以实现Cr12型锻制冷作模具钢(厚度200‑500mm)共晶碳化物不均匀度级别≤4.0级。

技术领域

本发明涉及一种改善Cr12型锻制冷作模具钢共晶碳化物不均匀度的制备方法，Cr12型锻制冷作模具钢厚度范围为200mm-500mm。

背景技术

Cr12型冷作模具钢钢种高碳高鉻，属于莱氏体钢，变形抗力大，塑性差，锻造温度范围小，往往难以通过锻造大变形量充分破碎共晶碳化物，需要对冶炼、锻造工艺进行严格设计和控制，才能确保生产出满足用户需要的产品。

GB-T1299-2014 工模具钢标准中规定Cr12Mo1V1钢材直径或边长大于120mm,共晶碳化物不均匀度合格级别6.0级或供需双方协商确定，对于厚度大于120mm的Cr12Mo1V1钢材，生产厂家普遍不保共晶碳化物不均匀度级别。目前客户要求锻制模块（厚度≥200mm）共晶碳化物不均匀度级别≤4.0级，而对于现有技术Cr12型锻制冷作模具钢共晶碳化物的制备方法得到的不均匀度往往难以达到要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善Cr12型模具钢共晶碳化物不均匀度的制备方法，本方法制备的Cr12型锻制冷作模具钢（厚度200-500mm）共晶碳化物不均匀度级别≤4.0级。

本发明的技术方案是这样实现：一种改善Cr12型模具钢共晶碳化物不均匀度的制备方法, 制备方法的流程如下：电炉冶炼+真空精炼+浇注电极坯+电极坯退火、热切冒口→电渣+热送→加热+镦粗锻造至成品→退火→下料、探伤、理化检测；该制备方法包括如下步骤：

步骤S01：炼钢，电炉冶炼+真空精炼+浇注电极坯，对Cr12型冷作模具钢的成分进行优化,共晶碳化物形成元素C、Cr、Mo、V含量按中下限控制；

步骤S02：电极坯退火，电极坯入炉退火前对表面进行测温，分别对电极坯头、中、尾三点进行测温，若最低温度≤500℃，则电极坯增加400-450℃的保温阶段，保温时间按D/100×0.5h计算；若最低温度≥500℃，则电极坯在600-650℃保温后升温至820±10℃进行退火；

步骤S03：电渣，一支电极坯电渣一支电渣锭，不交替电渣，充填比控制在0.6-0.7之间，电渣锭高径比控制在1.5-1.7之间；

步骤S04：锻造；

步骤S05：退火，锻后正火+等温球化退火。

所述步骤S01中各元素化学成分的重量百分比及目标成分的含量按下表控制：

所述步骤S04中锻造方法如下：热送电渣锭加热后，先采用上下V砧预拔长，预拔长后对坯料进行镦粗，坯料经过预拔后高径比控制在2.3-2.5之间，选择的电渣锭结晶器要求预拔锻造比≥2.0；镦粗过程要求先轻压坯料两端，使坯料两端变粗，近似铆钉状，待坯料高度接近其直径1.5倍时，再进行重击镦粗；拔长过程采用“两轻一重”锻造法，坯料温度950～1050℃范围内重压，压下量控制在16%-20%之间，1050℃以上或950℃以下轻压，压下量控制在8%-12%之间；模块主变形阶段要求每道次拉拔长后，对模块棱角进行45°倒角，倒角压下量为坯料厚度的0.1-0.15倍；

所述步骤S05中退火的方法如下：锻件加热至960℃保温，雾冷至400至450℃，再加热至870℃保温并随炉冷却至730℃等温球化，然后缓慢冷却至室温。