CN103397261A

CN103397261A - 400mm厚连铸坯轧制塑料模具用钢板及其生产方法

Info

Publication number: CN103397261A
Application number: CN2013103295221A
Authority: CN
Inventors: 张苏渊; 邹扬; 朱振华; 顾林豪; 刘春明; 姜中行; 麻庆申; 王海宝
Original assignee: Shougang Corp
Current assignee: Shougang Group Co Ltd
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2033-07-31
Also published as: CN103397261B

Abstract

一种400mm厚连铸坯轧制塑料模具用钢板及其生产方法，属于模具钢技术领域。钢板化学成分重量百分数为：C：0.3-0.5%，Si：0.2-0.5%，Mn：1.0-1.6%，P≤0.008%，S≤0.006%，Al：0.02-0.05%，Cr：1.3-2.5%，Mo：0.1-0.6%，余量为Fe及不可避免的夹杂。采用转炉冶炼、LF炉精炼、RH真空处理、400mm厚大断面铸机连铸、铸坯堆冷、热装热送、大变形量控制轧制、钢板堆冷和正火+回火热处理，获得细小的索氏体+屈氏体组织，可以成功并稳定地生产具有HB290-330，超声波探伤优良的塑料模具用钢板。

Description

400mm厚连铸坯轧制塑料模具用钢板及其生产方法

技术领域

本发明属于模具钢技术领域，特别是涉及一种400mm厚连铸坯轧制塑料模具用钢板及其生产方法，所生产的塑料模具用钢板厚度60mm-100mm，HB290-330，适用于配备400mm特厚端面连铸机的宽厚板生产线。

背景技术

在本发明之前，专利号：201210264180.5 一种150mm-400mm厚塑料模具用钢板的生产方法，采用气体保护焊、埋弧焊和真空电子束组合焊接工艺或全真空电子束焊接成形的方法，将两块铸坯焊接成一块超厚铸坯，生产150mm-40mm厚塑料模具用钢板。该工艺在生产前需要将两块铸坯表面磨削抛光，光洁度要极好，否则难以保证焊接后铸坯心部质量，容易造成钢板心部裂纹和探伤不合格，焊接时间长，难度高，不适合大规模生产。

专利号： 20010119499.2 一种含硼非调质塑料模具钢的制造方法，采用220-320mm的连铸坯，经过控轧控冷工艺，生产硬度HV280-320钢板；该工艺适合于C含量0.2%以下，厚度较小，硬度要求低的塑料模具用钢板。

发明内容

本发明的目的在于提供一种400mm厚连铸坯轧制塑料模具用钢板及其生产方法，所生产的塑料模具用钢板厚度60mm-100mm，HB290-330。解决了硬度分布不均，探伤性能差的问题。

本发明生产的60mm-100mm塑料模具用钢板的化学成分重量百分数为：C：0.3-0.5%，Si：0.2-0.5%，Mn：1.0-1.6%，P≤0.008%，S≤0.006%，Al：0.02-0.05%， Cr：1.3-2.5%，Mo：0.1-0.6%，余量为Fe及不可避免的夹杂。

本发明采用铸坯堆冷、大压下量轧制、正火回火处理艺，钢板厚度规格为60mm-100mm， HB290-330，硬度分布均匀，探伤性能优良，组织为索氏体和屈氏体。

本发明钢板的生产工艺包括冶炼、连铸、轧制和热处理；在工艺中控制的技术参数如下：

（1）采用铁水预处理+转炉冶炼+LF炉精炼+RH真空处理+夹杂物处理工艺，保证铸坯具有优良的洁净度，磷和硫含量目标分别0.006-0.010%和0.003-0.008%，为保证钢板探伤性能提供基础；

（2）采用400mm*2400mm大断面连铸机生产超厚连铸坯，铸坯厚度达到400mm，通过全程动态轻压下来减少铸坯中间偏析，压下量0-7mm；

（3）连铸坯下线后进行堆冷处理，堆冷时间24h-48h，降低冷却速度，防止快速冷却产生的钢坯内外裂纹，使H能够得到充分扩散，减小氢致裂纹发生的几率；

（4）铸坯进行的热装热送，热装温度400-500℃；加热温度1180-℃1200℃，加热时间为3-4h，使铸坯充分奥氏体化，且晶粒大小均匀；

（5）采用单道次压下率20%-30%的一阶段控制轧制，终轧温度900℃-950℃，，保证钢板压下渗透至心部，改善钢板内部质量；

钢板轧后空冷，并进行400℃-500℃的堆垛冷却，使钢板内部H能充分扩散，减小氢致裂纹发生几率，降低钢板冷却速度，防止钢板内外裂纹的产生，改善钢板探伤性能；

（6）堆冷后钢板进行两次热处理，包括正火和回火处理，正火温度为830℃-880℃，回火温度为500-550℃，获得细小的索氏体+屈氏体组织。采用正火和回火处理钢板可以避免淬火处理带来的钢板开裂和脱碳等缺陷，并且可以保证钢板厚度方向硬度均匀，为模具加工提供良好基础。

根据本发明提供的化学成分和生产方法，可以成功并稳定地生产具有优良综合力学性能的60mm-100mm厚钢板，钢板厚度方向上HB290-330，硬度均匀，探伤性能满足GB/T 2970 I级要求。其优点在于：

本发明采用400mm连铸坯生产60mm-100mm的钢板，可以充分发挥连铸坯生产成本低，生产效率高，生产周期短的优势；400mm厚连铸坯成分均匀，满足压缩比大于3的要求，钢板心部组织致密，厚度方向上硬度均匀，探伤性能优异，综合力学性能良好。

本发明涉及钢板经过正火和回火处理，用户可以直接加工使用，无需再次热处理，缩短用户使用周期，降低用户生产成本，节约社会资源和能源，满足绿色环保设计理念。

附图说明

图1为60mm塑料模具用钢板组织，索氏体+屈氏体。

图2为100mm塑料模具用钢板组织，索氏体+屈氏体。

具体实施方式：

实施例1：

本实施实例为采用400mm厚连铸板坯生产60mm塑料模具用钢板的生产工艺，钢板探伤性能满足GB/T 2970 I级要求，其成分重量百分比如表1：

表1 化学成分，余量为Fe

生产工艺按照以下工序进行：

（1）采用铁水预处理和转炉冶炼，经过LF炉精炼和RH真空处理，经过400mm大断面铸机连铸铸成超厚连铸坯；

（2）连铸坯经堆冷处理，460℃热送至加热炉进行加热，加热温度1190℃，加热时间为3.5h；

（3）采用单道次22%-30%压下率的一阶段控制轧制，终轧温度920℃；

（4）堆冷后钢板进行两次热处理，正火处理温度为850℃，回火温度为540℃，获得细小的索氏体+屈氏体组织。

实施例2：

本实施实例为采用400mm厚连铸板坯生产100mm塑料模具用钢板的生产工艺，钢板探伤性能满足GB/T 2970 I级要求，其成分重量百分比如表1：

表2 化学成分，余量为Fe

生产工艺按照以下工序进行：

（2）连铸坯经堆冷处理，480℃热送至加热炉进行加热，加热温度1190℃，加热时间为3.5h；

（3）采用单道次21%-27%大压下率的一阶段控制轧制，终轧温度940℃；

（4）堆冷后钢板进行两次热处理，正火处理温度为860℃，回火温度为520℃，获得细小的索氏体+屈氏体组织。

表3 实例1和实例2的力学性能

图1至图2为60mm和100mm中厚钢板的索氏体和屈氏体组织照片。

Claims

1.一种400mm厚连铸坯轧制塑料模具用钢板，其特征在于，该钢板化学成分重量百分数为C：0.3-0.5%，Si：0.2-0.5%，Mn：1.0-1.6%，P≤0.008%，S≤0.006%，Al：0.02-0.05%， Cr：1.3-2.5%，Mo：0.1-0.6%，余量为Fe及不可避免的夹杂。

2.根据权利要求1所述的塑料模具用钢板，其特征在于，所述的塑料模具用钢板厚度规格为60mm-100mm， HB290-330，组织为索氏体和屈氏体。

3.一种权利要求1或2所述的塑料模具用钢板的生产方法，工艺包括冶炼、连铸、轧制和热处理；其特征在于：在工艺中控制的技术参数如下：

（1）采用铁水预处理和转炉冶炼，经过LF炉精炼和RH真空处理，经过400mm*2400mm大断面铸机连铸成400mm超厚连铸坯；

（2）连铸坯经24h-48h堆冷处理，

（3）铸坯进行的热装热送，热装温度400-500℃；加热温度1180-℃1200℃，加热时间为3-4h，使铸坯充分奥氏体化，且晶粒大小均匀；

（4）采用单道次20%-30%压下率的一阶段控制轧制，终轧温度900℃-950℃；轧后空冷，下线钢板进行堆冷处理；

（5）堆冷后钢板进行两次热处理，包括正火和回火热处理，正火温度为830℃-880℃，回火温度为500-550℃，获得细小的索氏体+屈氏体组织。