[发明专利]一种组织致密喷射工模具钢的制备方法

权利要求书

1.一种组织致密喷射工模具钢的制备方法，其特征在于该制备方法对钢液进行氮、锆微合金化，细化沉积坯组织；控制钢水过热度和沉积器旋转速度，提高沉积坯致密性，形成具有六方结构碳化物类型的沉积坯；对沉积坯进行中温开坯，诱导产生碳化物晶格缺陷，随后进行稳定化和扩散退火处理，使碳化物充分球化；采用“锻-停-锻-停”非连续锻造工艺，控制锻造温度、压下量、停锻次数和停锻等温时间，控制碳化物析出；锻坯经过必要的退火预处理，控制微区组织均匀性，最后进行成品退火；

该方法具体包括如下步骤：

1）熔体预处理：工模具钢熔化、精炼后，对钢液进行氮、锆微合金化；

2）低过热度浇注：将钢水倒入加热的中间包内，控制钢水过热度，即钢液过热度为30～80℃；

3）控制雾化沉积：中间包内的熔体通过雾化喷嘴喷射到沉积室内，控制雾化喷嘴角度和沉积器旋转速度，得到高致密度的沉积坯，形成具有六方结构的碳化物类型；

4）中温开坯：沉积坯经过去应力处理后，在设定温度区间进行预开坯，中温开坯温度为850～1000℃；

5）稳定化：对上述沉积坯在设定的温度进行稳定化处理；

6）扩散退火：对稳定化处理的沉积坯进行扩散退火，使成分均匀化和碳化物球化；扩散退火温度为1050～1150℃，时间1～5h；

7）非连续锻造：采用“锻-停-锻-停”工艺对沉积坯进行锻造，制成锻坯；即非连续锻造工艺为“锻-停-锻-停”工艺，即每次锻造后静置一段时间后再继续锻造；非连续锻造的锻造温度900~1100℃，每次锻造总压下量20～80%，中间停锻次数不少于2次，每次停锻时间15～60s；

8）退火预处理：对上述锻坯进行退火预处理，以控制微区组织均匀性；退火预处理温度400～600℃，保温1～3h；步骤9）中成品退火温度840～920℃，保温2～6h，炉冷；

9）成品退火：采用常规炉冷退火或等温退火工艺对锻坯进行成品退火。

2.根据权利要求1所述的组织致密喷射工模具钢的制备方法，其特征在于，步骤1）中以重量百分比计算，氮加入量0.02～0.08wt%，锆加入量0.05～0.15wt%。

3.根据权利要求1所述的组织致密喷射工模具钢的制备方法，其特征在于，步骤3）中雾化喷嘴角度20～26°，沉积器旋转速度35～45转/分。

4.根据权利要求1所述的组织致密喷射工模具钢的制备方法，其特征在于，步骤5）中稳定化温度为500～600℃，时间2～4h。