[发明专利]一种用微镁处理提升连铸高品质模具钢及其制备方法

说明书

本发明涉及钢铁冶金技术领域，涉及一种用微镁处理提升连铸高品质模具钢及其制备方法。所述模具钢成分重量百分比为：C:0.2％～0.5％、Si:0.4％～1.5％、Mn:0.2％～1％、Cr:4％～7％、Mo:0.5％～2％、V:0.1％～1.5％、P:0.03％、S:0.03％、T.O:0.001％、Mg:0.001％～0.003％，Al：0.01％～0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。所述方法包括以下步骤：1)电弧炉冶炼；2)LF炉精炼；3)VD炉真空脱气；4)CC生产高品质模具钢。本发明提出在连铸高品质模具钢中加入微量镁以改善钢的纯净度和韧性。本发明提出了一种更为合理、高效的改善高品质模具钢韧性的方法，为提升高品质模具钢的加工性能、获得性能优异的高品质模具钢产品提供技术保障。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体地涉及一种用微镁处理提升连铸高品质模具钢及其制备方法。

背景技术

连铸高品质模具钢具有良好的淬透性、抗热烈能力、耐磨性、耐热性、强度和硬度，被广泛应用于制造冲击载荷大的锻模、热挤压模、精锻模。与电渣重熔工艺相比，采用连铸工艺生产模具钢成本较低。连铸高品质模具钢通常要求全氧含量小于0.0012％，室温冲击功大于19J。然而，目前连铸模具钢存在以下问题，全氧含量偏高，一般在20ppm以上；夹杂物含量偏高，夹杂物平均尺寸偏大；钢中网状碳化物含量偏高；钢的韧性偏低，容易导致模具钢使用过程中断裂。因此，采用合理的措施改善连铸高品质模具钢的洁净度、韧性，提高其产品性能成为这类钢生产过程中的关键环节。

高品质模具钢的制备流程分为电弧炉—LF炉—VD炉—连铸和电弧炉—LF炉—VD炉—连铸—电渣重熔两种制备工艺。经过电渣重熔后的模具钢具有夹杂物细小、组织致密等优点，但是成本极高，夹杂物类型不易控制，且电渣重熔很难将模具钢中的全氧含量降低到0.001％以下。目前，连铸高品质模具钢因价格低廉且产品性能良好，在模具钢领域的需求量最大，市场占有率较高，远大于电渣重熔模具钢所占比重。

目前，提升连铸高品质模具钢性能的方法主要是通过添加微量合金元素对钢液进行微合金化，来提升模具钢的性能，其微合金化元素通常为Nb、V、Ti、B、稀土等元素。该类微合金化元素虽然一定程度上提升了模具钢的性能，但对钢中夹杂物、碳化物、钢的韧性仍没有起到明显的改善作用。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种更为合理、高效的改善高品质模具钢韧性的方法，为提升高品质模具钢的加工性能、获得性能优异的高品质模具钢产品提供技术保障。

为了更好地发挥镁改善连铸高品质模具钢的韧性的作用，首先对钢液进行深脱氧和脱硫处理，待钢中氧、硫达到较低水平后，向钢液中加入镁进行微合金化。合理控制镁的加入量，发挥镁元素净化钢液、强化晶界、细化晶粒并变性有害夹杂的综合作用，改善钢的韧性，从而获得性能优异的连铸高品质模具钢产品。具体地，本发明提供了一种用微镁处理提升连铸高品质模具钢及其制备方法

本发明提供一种用微镁处理连铸高品质模具钢，所述模具钢成分重量百分比为：C:0.2％～0.5％、Si:0.4％～1.5％、Mn:0.2％～1％、Cr:4％～7％、Mo:0.5％～2％、V:0.1％～1.5％、P:0.03％、S:0.03％、T.O:0.001％、Mg:0.001％～0.003％，Al：0.01％～0.03％，余量为Fe及不可避免杂质。

本发明提供一种用微镁处理连铸高品质模具钢的方法，包括在VD炉真空脱气处理后加入镁合金线。

作为优选地，所述方法包括以下步骤：

1)电弧炉冶炼：出钢温度为：1650～1665℃，出钢碳含量为：0.06％～0.10％；

2)LF炉精炼：造还原渣精炼并实施合金化操作。炉渣二元碱度CaO/SiO₂为2.0～6.0，渣中T.Fe为不大于0.5％，LF出钢后钢中硫含量控制在：0.002％～0.004％；