[发明专利]一种冷作模具钢及其轧制方法

说明书

本发明公开了一种冷作模具钢及其轧制方法，涉及材料成型技术领域，所述方法包括：将待轧坯料进行阶梯升温热处理；选择合适尺寸的厚板，并将加热后的厚板均匀覆盖在轧辊上进行预升温处理；利用预升温后的所述轧辊对升温热处理后的所述待轧坯料进行轧制工艺；将所述轧制工艺后的冷作模具钢进行退火处理，炉冷后即得到冷作模具钢。本发明通过对轧制工艺的改进，提升轧辊温度及温度均匀性，减少钢材轧制时表面及棱角位置温降，避免表面及棱角位置因温降过快，轧制应力增加导致的表面及棱角位置拉裂情况。达到轧材表面无肉眼可见裂纹，从而可以低成本、高效率的生产高质量、高合格率的冷作模具钢。

技术领域

本发明涉及材料成型技术领域，尤其涉及一种冷作模具钢及其轧制方法。

背景技术

模具是工业生产的基础，被称为“工业之母”，模具钢生产水平的高低，已经成为了衡量一个国家制造业水平高低的重要指标，依托于模具钢生产的各类模具决定着产品质量及其经济效益。冷作模具钢是指金属在冷变形所用的模具钢，目前广泛应用的冷作模具钢主要以C12型模具钢为主，其含碳量较高，同时含有很高的Cr含量。由于工业技术的发展，零部件生产的急缺大断面、形状复杂、可以长时间承受大冲击载荷的模具，所以需要大批量的生产满足力学性能要求的冷作模具扁钢。通过轧制技术可以大批量的生产冷作模具扁钢，但是在实际生产中，容易发生轧制材表面拉裂，角裂等现象，大幅降低生产合格率。

专利CN1483523A，公开了一种“Cr12MoV轧制开坯的生产方法”，采用“均热炉加热钢锭+初轧机二火轧制”的开坯工艺。(1)均热炉一火加热：钢锭重≤1.5吨；入炉温度≤500℃保温2小时；升温速度≤80℃/h；1180℃保温4小时；保温时钢锭翻身，阴阳面温差≤30℃；(2)初轧机一火开坯：轧制前，关闭轧辊的冷却水；轧辊预热，温度150℃；辊速≤10转/分；终轧温度≥1050℃；轧制压下量≤20mm，且保持同方向轧制；轧件回炉加热；(3)二火加热：1170℃保温1.5小时；(4)二火开坯：轧辊预热；辊速≤10转/分；轧件的终轧温度≥1050℃；压下量≤40mm。该发明采用常规加热、保温、轧制的方法，没有对轧材表面控冷措施，易出现表面拉裂及角裂缺陷。

专利CN111826589A，公开了一种“具有高强度高耐蚀性的塑料模具钢及其制备方法”，所述模具钢钢的成分按重量百分比计如下：C：0.20％-0.30％，Si：0.52％-0.65％，Mn：0.65％-0.80％，P≤0.015％，S≤0.015％，Cr：11.0％-12.0％，Mo：0.20％-0.40％，Sn：0.06％-0.09％，Nb：0.10％-0.20％，B：0.001％-0.002％，余量为Fe及不可避免杂质。制备方法包括铁水预处理—冶炼—LF—RH—连铸—板坯加热—轧制—矫直—缓冷—热处理；应用该发明生产的模具钢硬度37-40HRC，同板硬度差≤2HRC，心部横向抗拉强度≥1020MPa，屈服强度≥860MPa，延伸率≥20％，心部横向冲击性能≥18J，同时具有优异的耐蚀性能。该发明采用连铸坯轧板，适用于碳含量较低的钢种，对于冷作模具钢类碳含量较高钢种不适用。

因此，针对现有的生产工艺的不足，提供一种低成本、高效率的生产工艺，生产高质量、高合格率的冷作模具钢是亟待解决的重要问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种冷作模具及其轧制方法，通过改进轧制工艺，提供合适的退火制度等手段，可以低成本、高效率的生产高质量、高合格率的冷作模具钢。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种冷作模具钢的轧制方法，所述方法包括如下步骤：

将待轧坯料进行阶梯升温热处理；

选择合适尺寸的厚板，并将加热后的厚板均匀覆盖在轧辊上进行预升温处理；

利用预升温后的所述轧辊对升温热处理后的所述待轧坯料进行轧制工艺；

将所述轧制工艺后的冷作模具钢进行退火处理，炉冷后即得到冷作模具钢。