[发明专利]一种细晶粒免正火工具钢及其生产方法

权利要求书

1.一种细晶粒免正火工具钢，其特征在于：化学成分质量百分比为：C：0.54% ~ 0.56%、Si：0.27% ~ 0.40%、Mn：0.30% ~ 0.40%、Cr：0.35% ~ 0.45%、Ni：0.35% ~ 0.40%、Al：0.015%~ 0.025%；P≤0.012%，S≤0.004%，余量为Fe。

2.如权利要求1所述一种细晶粒免正火工具钢，其特征在于：C：0.56%、Si：0.40%、Mn:0.40%、P：0.010%、S：0.003%、Cr：0.45%、Ni：0.40%、Cu：0.03%、Al：0.018%。

3.如权利要求2所述一种细晶粒免正火工具钢，其特征在于：力学性能Rm：883Mpa、Rel：571Mpa、A：19%、Z：44%，硬度：256HB。

4.一种如权利要求1所述细晶粒免正火工具钢的生产方法，其特征在于包括以下步骤：冶炼原料依次经过：KR脱硫、转炉冶炼、LF精炼、软吹、连铸、连轧，得到φ13mm ~ φ30mm的工具钢。

5.如权利要求4所述一种细晶粒免正火工具钢的生产方法，其特征在于：（1）KR脱硫：选用S≤0.05%、P≤0.15%的低硫、低磷铁水；在脱硫前扒净铁水渣，在搅拌铁水过程中添加脱硫剂进行脱硫，扒渣去除脱硫产物，确保脱硫后铁水S≤0.005%；

（2）转炉冶炼：在100吨以上的顶底复吹式转炉中冶炼，控制脱硫后铁水温度≥1260℃，转炉采用双渣法操作实现预脱P，确保转炉终点P≤0.015%，出钢加入铝饼、石灰、预熔精炼渣、碳粉、高碳锰铁、高碳铬铁、硅锰合金进行预脱氧及成分初调；采用滑板挡渣机构控制下渣，确保出钢下渣回P≤0.002%；

（3）精炼：在100吨以上的LF炉中进行钢水脱氧、脱硫及合金化，造碱度R：5-7的精炼渣；使用石灰与预熔精炼渣，精炼过程全程采用200NL/min ~ 300NL/min的搅拌，通过钢渣反应强化脱S、去除夹杂；

（4）软吹及变性处理：软吹前通过喂丝机喂入120m的硅钙线进行变性处理；软吹要求渣面微动，钢液不裸露，软吹时间为15min ~ 20min，在保证生产节奏的前提下，确保夹杂物充分聚集长大，上浮去除；

（5）连铸：采用150mm×150mm弧形方坯连铸机5流浇注，减少钢水在钢包停留时间，控制过热度为20℃ ~ 35℃，采用2.1m/min的拉速进行恒拉速浇注；一冷水量控制在100L/min ~130L/min，使用低硅中间包覆盖剂、专用结晶器保护渣，实行全程全保护浇铸生产连铸坯；采用M-EMS+F-EMS两段电磁搅拌装置，充分均匀组织；

（6）轧制：连铸坯采用冷装，在蓄热式步进加热炉中加热时间不超过90min，控制空燃比0.85 ~ 0.95，减少氧化脱碳；控制加热温度，确保开轧温度950℃ ~ 980℃，采用十八架连轧机组进行轧制。

6.如权利要求5所述一种细晶粒免正火工具钢的生产方法，其特征在于：精炼到站C：0.43% ~ 0.53%、Si：0.17% ~ 0.27%、Mn：0.25% ~ 0.35%、Cr：0.25% ~ 0.37%。

7.权利要求5所述一种细晶粒免正火工具钢的生产方法，其特征在于：所述步骤4软吹时间为20min。

8.权利要求5所述一种细晶粒免正火工具钢的生产方法，其特征在于：所述步骤2控制脱硫后铁水温度为1260℃ ~ 1300℃。