CN109898019A - 大截面、高硬度zw872模具钢的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大截面(厚度≥600mm)、高硬度ZW872(38‑42HRC)模具钢的制备工艺。该模具钢具有以下特点：(1)成材率高：锻造采用抱钳，钢锭直接进行墩拔改善中心锻透效果，出成品前一火次冒口端压钳把，成材率最高至82％；(2)晶粒细小均匀：正火冷却采用高温区水空交替、中温区风冷，有效地细化晶粒，晶粒度级别达到≥6级；(3)硬度均匀：锻造前钢锭进行高温均质化，改善成分均匀性。预硬化处理过程中采用空冷、浸水组合冷却方式进行淬火控时冷却，降低心部与表面的温度梯度，减少心部与边缘冷却差异，回火过程电炉附偶检测炉温情况。本发明的ZW872模具钢硬度均匀，整个横截面硬度差≤2.5HRC。
Description
技术领域
本发明涉及一种大截面、高硬度ZW872模具钢的制备工艺，属模具钢制造技术领域。
背景技术
ZW872(本模具钢的具体牌号)为预硬化模具钢，是在5CrNiMo钢的基础上增加了Cr、Ni、Mo含量，并加入了少量的V，同时大幅度降低S、P含量。ZW872与常规5CrNiMo比较，即保留了5CrNiMo良好的强度、韧性、耐磨性，又对钢水的纯净度提高了要求。
模具钢的性能主要取决于组织结构，大截面模具钢由于表面与心部冷却速度差异较大，模块整体性能差异就会比较大，不能满足加工及使用要求，因此，心部性能的控制是大截面模具钢生产的主要难点之一。尤其是当厚度、宽度超过一定的范围后表面与心部硬度差异就会更大，对于大截面模具钢生产来说，提高心部性能稳定，改善模具钢整体性能的均一性是生产的难点。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种大截面(厚度≥600mm)、高硬度(38-42HRC)ZW872模具钢及其生产方法，所述的生产方法通过采用抱钳锻造，直接墩拔，提高原料利用率；正火冷却采用高温区水空交替、中温区风冷方式获得细小晶粒；钢锭高温均质化使得成分均匀，预硬化处理过程中采用空冷、浸水组合冷却方式进行淬火控时冷却，降低心部与表面的温度梯度，减少心部与边缘冷却差异，降低截面硬度差异。
本发明的第二目的在于提供一种大截面(厚度≥600mm)、高硬度(38-42HRC)ZW872模具钢，所述的模具钢具有硬度均匀，整个横截面硬度差≤2.5HRC；组织均匀，表面与心部组织差异小；晶粒细小均匀，晶粒度级别达到≥6级。
高品质的ZW872模具钢生产工艺，包括如下工艺步骤：
步骤A：电炉冶炼，按照大截面、高硬度ZW872模具钢的组分含量进行生铁和合金料的配料，在电炉中熔化冶炼，熔化冶炼温度1530-1560℃时，吹氧助熔；吹氧过程中控制0.10％≤C≤0.45％，P≤0.008％，吹氧助熔温度为1630-1660℃，进行氧化扒渣；所述氧化扒渣扒除80％以上的渣，扒渣后加入2kg/t的Si-Fe合金，29kg/t的石灰，5Kg/t的萤石，炉温为1660-1680℃时出钢，出钢过程中加3kg/t的Al。
步骤B：LF精炼，将步骤A得到的钢液在LF炉中通氩气搅拌，送电升温，加入2.0-3.0kg/t的SiC粉扩散脱氧，且所述SiC粉少量多次添加，保持LF包内为还原气氛；加热10-15min，渣白后取样分析包内化学成分，根据分析结果调整成分；白渣时间≥20min，温度为1670-1700℃时出钢。
步骤C：VD精炼，将步骤B得到的钢液从钢包移至VD炉，保持VD炉的真空度≤65Pa，保持时间10-20min，进行软吹，软吹时间10-15min，软吹时保持渣面微动不裸露钢水；然后吊包浇注得到钢锭，浇注温度为1550-1560℃。
步骤D.高温均质化：将步骤C得到的钢锭加热，加热保持温度为1240-1280℃，保温25-35h。
步骤E.锻造热加工：将步骤D处理后的钢锭降温至1100-1150℃范围内进行锻造加工，锻造采用抱钳直接进行墩拔，改善中心锻透效果，墩拔结束后冒口端压钳把，最后火次压机钳口夹持钳把将锻材锻制为成品，终锻温度≥850℃，总锻比＞6，墩粗比＞2。
步骤F.正火：将步骤E处理的锻材，加热至正火温度850-890℃，保温10-20h后，出炉冷却；冷却工艺采用高温区水空交替、中温区风冷的方式，其中高温区水空冷却交替具体为：每次水冷15-30s，空冷返温2-4min，水空交替冷却至表面550℃，所述中温区风冷具体为风冷至表面300-350℃。
步骤G.扩氢：将步骤F处理得到的锻材装炉进行扩氢退火，该钢属于白点敏感钢，扩氢方式采用起伏式，具体为：650℃保温20-30h，出炉空冷至表面250-300℃后入炉250℃保温10-20h，再升至650℃保温20-30h后炉冷，炉冷到300℃以下出炉。
H.淬火：将步骤G处理得到的锻材加热到840-880℃后保温10-20h，然后采用空冷、浸水组合冷却方式进行淬火控时冷却，具体为：先在空气中预冷180-360s，待锻材表面740-760℃，然后放入25-40℃的水中进行冷却，第一次水冷至半径750-800℃，返温4-5min，返温至表面300-400℃，第二次水冷至芯部820-840℃，返温4-5min，返温至表面250-350℃，然后采用多道次水-空交替冷却，每道次水冷使芯部温度降低20-60℃，每次空冷4-5min，待锻件芯部冷至300-400℃时出水；其中所述半径为从锻材芯部到锻材表面位置的中点。
步骤G：步骤I.回火：将步骤H处理得到的锻材，入回火炉在300-350℃保温5-10h后，再升温至550-580℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温。
G.二次回火：将步骤I处理得到的锻材，入回火炉在300-350℃保温5-10h后，再升温至550-580℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温。
所述大截面、高硬度ZW872模具钢按质量百分比含量计为：C为0.50-0.60％，Si为0.10-0.40％，Mn为0.65-0.95％，Cr为1.00-1.20％，Mo为0.45-0.55％，Ni为1.50-1.80％，V为0.07-0.12％，P≤0.015％，S≤0.005％，Fe余量。
作为优选，所述大截面、高硬度ZW872模具钢按质量百分比含量计为：C为0.50-0.55％，Si为0.10-0.40％，Mn为0.65-0.95％，Cr为1.00-1.18％，Mo为0.45-0.5％，Ni为1.50-1.80％，V为0.07-0.12％，P≤0.015％，S≤0.005％，Fe余量。
作为优选，步骤H中，待锻件芯部冷至300-400℃时出水，出水后进行空冷，空冷至锻件表面为150-250℃。
作为优选，步骤I和步骤G中，锻件入回火炉后，在锻件头、中、尾部分别附热电偶，时刻检测锻件表面温度，确保锻件温度偏差在±3℃。
作为优选，步骤I和步骤G中，锻件回火保温结束，采用出炉空冷的方式冷却至室温。
作为优选，所述大截面、高硬度ZW872模具钢采用锭重≥30t的钢锭锻制而成，锻制成品厚度≥600mm，宽度≥1400mm。
作为优选，步骤F中的所述采用多道次水-空交替冷却，具体为采用8-18道次水-空交替冷却。
本发明的有益效果：
大截面(厚度≥600mm)ZW872模具钢锻造采用抱钳直接进行墩拔，墩拔结束后冒口端压钳把，最后火次压机钳口夹持钳把锻材出成品。采用此工艺可减小模块端部圆角，减少头尾切除，提高原料利用率，成材率最高可达82％；
大截面(厚度≥600mm)ZW872模具正火采用特定的高温区水空交替、中温区风冷。有效地细化晶粒，使大规格锻件晶粒度级别≥6级；
大截面(厚度≥600mm)ZW872模具采用空冷、浸水组合冷却方式进行淬火控时冷却。有效降低心部与表面的温度梯度，改善组织均匀性及截面硬度均匀性，表面与心部组织差异小，整个横截面硬度差≤2.5HRC。
附图说明
图1为本发明模具钢的芯部金相组织；
图2为本发明模具钢的表层金相组织；
图3为本发明模具钢的晶粒度
图4为本发明模具钢横截面沿宽度方向硬度变化曲线
图5为本发明模具钢横截面沿厚度方向硬度变化曲线
具体实施方式
现将本发明的具体实施例叙述如下
实施例1
ZW872模具钢按质量百分比含量计为：C为0.55％，Si为0.33％，Mn为0.75％，Cr为1.11％，Mo为0.48％，Ni为1.75％，V为0.09％，P≤0.015％，S≤0.005％，Fe余量，进行配料、电弧炉-LF-VD进行冶炼，得到30.01t钢锭。具体步骤为：
步骤A：电炉冶炼，按照上述ZW872模具钢的组分含量进行生铁和合金料的配料，在电炉中熔化冶炼，温度1530℃时，吹氧助熔。0.10％≤C≤0.45％，P≤0.008％，温度1640℃，进行氧化扒渣。需扒除80％以上，扒渣后加入Si-Fe 2kg/t，石灰29kg/t，萤石5Kg/t。1660℃时出钢，出钢过程中加Al 3kg/t。
步骤B：LF精炼，通氩气搅拌，送电升温，加入2.5kg/t SiC粉扩散脱氧，需少加、勤加，保持包内还原气氛。加热12min，渣白后取样分析包内化学成分。根据分析结果调整成分。白渣时间≥20min，温度1670℃时出钢。
步骤C：VD精炼，将钢包移至VD炉，真空度≤65Pa，保持时间12min。软吹时间10min，渣面微动不裸露钢水。温度1550℃吊包浇注。
步骤D.高温均质化：将步骤C得到的钢锭加热，加热保持温度为1245℃，保温30h。
步骤E.锻造热加工：将步骤D处理后的钢锭降温至1100-1150℃范围内进行锻造加工，锻造采用抱钳直接进行墩拔，改善中心锻透效果，墩拔结束后冒口端压钳把，最后火次压机钳口夹持钳把锻材出成品，终锻温度≥850℃，总锻比＞6，墩粗比＞2。
步骤F.正火：将步骤E处理的锻材，加热至正火温度870℃，保温14h后，出炉冷却；冷却工艺采用高温区水空交替、中温区风冷的方式，其中高温区水空冷却交替具体为：每次水冷15-30s，空冷返温2-4min，水空交替冷却至表面550℃，所述中温区风冷具体为风冷至表面300-350℃。
步骤G.扩氢：将步骤F处理的锻材装炉进行扩氢退火，该钢属于白点敏感钢，扩氢方式采用起伏式，具体为：650℃保温25h，出炉空冷至表面250-300℃后入炉250℃保温10h，再升至650℃保温25h后炉冷，炉冷到300℃以下出炉。
步骤H.淬火：将步骤G处理得到的锻材加热到870℃后保温15h，然后采用空冷、浸水组合冷却方式进行淬火控时冷却。具体为：先在空气中预冷180-360s，待锻材表面740-760℃，然后放入25-40℃的水中进行冷却，第一次水冷至半径780℃，返温4-5min，返温至表面300-400℃左右，第二次水冷至心部830℃，返温4-5min，返温至表面250-350℃左右，然后进行14道次水-空交替冷却，每道次水冷使芯部温度降低36℃，每次空冷4-5min，待锻件芯部冷至320℃时出水；
步骤I.回火：将步骤H处理得到的锻材，入回火炉在320℃保温5-10h后，再升温至550-580℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温；
步骤G.二次回火：将步骤I处理得到的锻材，入回火炉在320℃保温5-10h后，再升温至550-580℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温。
步骤H中，待锻件芯部冷至300℃时出水，出水后进行空冷，空冷至锻件表面150-250℃。
步骤I和步骤G中，锻件入回火炉后，在锻件头、中、尾部分别附热电偶，时刻检测锻件表面温度，确保锻件温度偏差在±3℃。
步骤I和步骤G中，锻件回火保温结束，采用出炉空冷的方式冷却至室温。
本实施例ZW872模具钢经过上述冶炼及热加工和热处理后，最终成品规格650mm*1480mm*3260mm大模块，综合成材率82.03％。
实施例2
所述ZW872模具钢按质量百分比含量计为：C为0.52％，Si为0.28％，Mn为0.80％，Cr为1.15％，Mo为0.49％，Ni为1.65％，V为0.09％，P≤0.015％，S≤0.005％，Fe余量。进行配料、电弧炉-LF-VD进行冶炼，得到31.5t钢锭。具体步骤为：
步骤A：电炉冶炼，按照上述ZW872模具钢的组分含量进行生铁和合金料的配料，在电炉中熔化冶炼，温度1560℃时，吹氧助熔。0.10％≤C≤0.45％，P≤0.008％，温度1640℃，进行氧化扒渣。需扒除80％以上，扒渣后加入Si-Fe 2kg/t，石灰29kg/t，萤石5Kg/t。1665℃时出钢，出钢过程中加Al 3kg/t；
步骤B：LF精炼，通氩气搅拌，送电升温，加入2.0-3.0kg/t SiC粉扩散脱氧，需少加、勤加，保持包内还原气氛。加热14min，渣白后取样分析包内化学成分。根据分析结果调整成分。白渣时间≥20min，温度1672℃时出钢；
步骤C：VD精炼，将钢包移至VD炉，真空度≤65Pa，保持时间19min。软吹时间15min，渣面微动不裸露钢水。温度1560℃吊包浇注；
步骤D.高温均质化：将步骤C得到的钢锭加热，加热保持温度为1255℃，保温32h；
步骤E.锻造热加工：将步骤D处理后的钢锭降温至1100-1150℃范围内进行锻造加工，锻造采用抱钳直接进行墩拔，改善中心锻透效果，墩拔结束后冒口端压钳把，最后火次压机钳口夹持钳把锻材出成品，终锻温度≥850℃，总锻比＞6，墩粗比＞2；
步骤F.正火：将步骤E处理的锻材，加热至正火温度875℃，保温16h后，出炉冷却；冷却工艺采用高温区水空交替、中温区风冷的方式，其中高温区水空冷却交替具体为：每次水冷15-30s，空冷返温2-4min，水空交替冷却至表面550℃，所述中温区风冷具体为风冷至表面300-350℃；
步骤G.扩氢：将步骤F处理的锻材装炉进行扩氢退火，该钢属于白点敏感钢，扩氢方式采用起伏式，具体为：650℃保温30h，出炉空冷至表面250-300℃后入炉250℃保温12h，再升至650℃保温30h后炉冷，炉冷到300℃以下出炉；
步骤H.淬火：将步骤G处理得到的锻材加热到875℃后保温16h，然后采用空冷、浸水组合冷却方式进行淬火控时冷却。具体为：先在空气中预冷180-360s，待锻材表面740-760℃然后放入25-40℃的水中进行冷却，第一次水冷至半径790℃，返温4-5min，返温至表面300-400℃左右，第二次水冷至心部840℃，返温4-5min，返温至表面250-350℃左右，后续采用16道次水-空交替冷却，每道次水冷使芯部温度降低30℃，每次空冷4-5min，待锻件芯部冷至360℃时出水，出水后进行空冷，空冷至锻件表面150-250℃。
步骤I.回火：将步骤H处理得到的锻材，入回火炉在300-350℃保温5-10h后，再升温至550-580℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温；
步骤G.二次回火：将步骤I处理得到的锻材，入回火炉在300-350℃保温5-10h后，再升温至550-580℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温。
本实施例ZW872模具钢经过上述冶炼及热加工和热处理后，最终成品规格680mm*1490mm*3250mm大模块，综合成材率82.06％。
实施例3
所述ZW872模具钢按质量百分比含量计为：C为0.58％，Si为0.30％，Mn为0.77％，Cr为1.120％，Mo为0.49％，Ni为1.75％，V为0.10％，P≤0.015％，S≤0.005％，Fe余量。进行配料、电弧炉-LF-VD进行冶炼，得到30.02t钢锭。具体步骤为：
步骤A：电炉冶炼，按照上述ZW872模具钢的组分含量进行生铁和合金料的配料，在电炉中熔化冶炼，温度1540℃时，吹氧助熔。0.10％≤C≤0.45％，P≤0.008％，温度1633℃，进行氧化扒渣。需扒除80％以上，扒渣后加入Si-Fe 2kg/t，石灰29kg/t，萤石5Kg/t。1680℃时出钢，出钢过程中加Al 3kg/t。
步骤B：LF精炼，通氩气搅拌，送电升温，加入2.4kg/t SiC粉扩散脱氧，需少加、勤加，保持包内还原气氛。加热11min，渣白后取样分析包内化学成分。根据分析结果调整成分。白渣时间≥20min，温度1672℃时出钢。
步骤C：VD精炼，将钢包移至VD炉，真空度≤65Pa，保持时间13min。软吹时间14min，渣面微动不裸露钢水。温度1560℃吊包浇注。
步骤D.高温均质化：将步骤C得到的钢锭加热，加热保持温度为1250℃，保温30h。
步骤E.锻造热加工：将步骤D处理后的钢锭降温至1100-1150℃范围内进行锻造加工，锻造采用抱钳直接进行墩拔，改善中心锻透效果，墩拔结束后冒口端压钳把，最后火次压机钳口夹持钳把锻材出成品，终锻温度≥850℃，总锻比＞6，墩粗比＞2。
步骤F.正火：将步骤E处理的锻材，加热至正火温度879℃，保温14h后，出炉冷却；冷却工艺采用高温区水空交替、中温区风冷的方式，其中高温区水空冷却交替具体为：每次水冷15-30s，空冷返温2-4min，水空交替冷却至表面550℃，所述中温区风冷具体为风冷至表面300-350℃。
步骤G.扩氢：将步骤F处理的锻材装炉进行扩氢退火，该钢属于白点敏感钢，扩氢方式采用起伏式，具体为：650℃保温25h，出炉空冷至表面250-300℃后入炉250℃保温12h，再升至650℃保温25h后炉冷，炉冷到300℃以下出炉。
步骤H.淬火：将步骤G处理得到的锻材加热到879℃后保温14h，然后采用空冷、浸水组合冷却方式进行淬火控时冷却。具体为：先在空气中预冷180-360s，待锻材表面740-760℃然后放入25-40℃的水中进行冷却，第一次水冷至半径770℃，返温4-5min，返温至表面300-400℃左右，第二次水冷至心部825℃，返温4-5min，返温至表面250-350℃左右，后续采用12道次水-空交替冷却，每道次水冷使芯部温度降低45℃，每次空冷4-5min，待锻件芯部冷至300℃时出水；
步骤I.回火：将步骤H处理得到的锻材，入回火炉在320℃保温8h后，再升温至550-570℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温；
步骤G.二次回火：将步骤I处理得到的锻材，入回火炉在320℃保温5-10h后，再升温至550-570℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温。
步骤I和步骤G中，锻件入回火炉后，在锻件头、中、尾部分别附热电偶，时刻检测锻件表面温度，确保锻件温度偏差在±3℃。
本实施例ZW872模具钢经过上述冶炼及热加工和热处理后，最终成品规格600mm*1500mm*3500mm大模块，综合成材率82.37％。
对其进行性能检测：
A.晶粒度
大锻件从表层到芯部晶粒度保持在7.0级以上，如附图3所示；
B.夹杂物
大锻件A、B、C、D类粗系、细系夹杂均不超过0.5级(A类为硫化物类夹杂物，B类为氧化铝类夹杂物，C类为硅酸盐类夹杂物，D类为球形氧化物类夹杂物，均为本领域通用概念)。
B.组织
大锻件整个截面得到细小均匀的回火贝氏体组织，模具钢的芯部金相组织(图1)，细针状回火贝氏体尺寸长度范围在10-40um；模具钢的表层金相组织(图2)，细针状回火贝氏体尺寸长度范围在14-50um。
C.硬度
成品锻件头部截面硬度为38.6-40.9HRC，波动范围为±1.15HRC，尾部截面截面硬度为39-41.2HRC，波动范围±1.1HRC；硬度值沿截面宽度与厚度方向变化情况如图4、5所示。
Claims (8)
1.一种大截面、高硬度ZW872模具钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
步骤A：电炉冶炼，按照大截面、高硬度ZW872模具钢的组分含量进行生铁和合金料的配料，在电炉中熔化冶炼，熔化冶炼温度1530-1560℃时，吹氧助熔；吹氧过程中控制0.10％≤C≤0.45％，P≤0.008％，吹氧助熔温度为1630-1660℃，进行氧化扒渣；所述氧化扒渣扒除80％以上的渣，扒渣后加入2kg/t的Si-Fe合金，29kg/t的石灰，5Kg/t的萤石，炉温为1660-1680℃时出钢，出钢过程中加3kg/t的Al；
步骤B：LF精炼，将步骤A得到的钢液在LF炉中通氩气搅拌，送电升温，加入2.0-3.0kg/t的SiC粉扩散脱氧，且所述SiC粉少量多次添加，保持LF包内为还原气氛；加热10-15min，渣白后取样分析包内化学成分，根据分析结果调整成分；白渣时间≥20min，温度为1670-1700℃时出钢；
步骤C：VD精炼，将步骤B得到的钢液从钢包移至VD炉，保持VD炉的真空度≤65Pa，保持时间10-20min，进行软吹，软吹时间10-15min，软吹时保持渣面微动不裸露钢水；然后吊包浇注得到钢锭，浇注温度为1550-1560℃；
步骤D.高温均质化：将步骤C得到的钢锭加热，加热保持温度为1240-1280℃，保温25-35h；
步骤E.锻造热加工：将步骤D处理后的钢锭降温至1100-1150℃范围内进行锻造加工，锻造采用抱钳直接进行墩拔，改善中心锻透效果，墩拔结束后冒口端压钳把，最后火次压机钳口夹持钳把将锻材锻制为成品，终锻温度≥850℃，总锻比＞6，墩粗比＞2；
步骤F.正火：将步骤E处理的锻材，加热至正火温度850-890℃，保温10-20h后，出炉冷却；冷却工艺采用高温区水空交替、中温区风冷的方式，其中高温区水空冷却交替具体为：每次水冷15-30s，空冷返温2-4min，水空交替冷却至表面550℃，所述中温区风冷具体为风冷至表面300-350℃；
步骤G.扩氢：将步骤F处理得到的锻材装炉进行扩氢退火，该钢属于白点敏感钢，扩氢方式采用起伏式，具体为：650℃保温20-30h，出炉空冷至表面250-300℃后入炉250℃保温10-20h，再升至650℃保温20-30h后炉冷，炉冷到300℃以下出炉；
步骤H.淬火：将步骤G处理得到的锻材加热到840-880℃后保温10-20h，然后采用空冷、浸水组合冷却方式进行淬火控时冷却，具体为：先在空气中预冷180-360s，待锻材表面740-760℃，然后放入25-40℃的水中进行冷却，第一次水冷至半径750-800℃，返温4-5min，返温至表面300-400℃，第二次水冷至芯部820-840℃，返温4-5min，返温至表面250-350℃，然后采用多道次水-空交替冷却，每道次水冷使芯部温度降低20-60℃，每次空冷4-5min，待锻件芯部冷至300-400℃时出水；其中所述半径为从锻材芯部到锻材表面位置的中点；
步骤I.回火：将步骤H处理得到的锻材，入回火炉在300-350℃保温5-10h后，再升温至550-580℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温；
步骤G.二次回火：将步骤I处理得到的锻材，入回火炉在300-350℃保温5-10h后，再升温至550-580℃进行高温回火，保温时间为按厚度或直径计算为3-5min/mm，回火后冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大截面、高硬度ZW872模具钢按质量百分比含量计为：C为0.50-0.60％，Si为0.10-0.40％，Mn为0.65-0.95％，Cr为1.00-1.20％，Mo为0.45-0.55％，Ni为1.50-1.80％，V为0.07-0.12％，P≤0.015％，S≤0.005％，Fe余量。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大截面、高硬度ZW872模具钢按质量百分比含量计为：C为0.50-0.55％，Si为0.10-0.40％，Mn为0.65-0.95％，Cr为1.00-1.18％，Mo为0.45-0.5％，Ni为1.50-1.80％，V为0.07-0.12％，P≤0.015％，S≤0.005％，Fe余量。
4.权利要求1-3所述的制备方法，其特征在于，步骤H中，待锻件芯部冷至300-400℃时出水，出水后进行空冷，空冷至锻件表面为150-250℃。
5.权利要求1-3所述的制备方法，其特征在于，步骤I和步骤G中，锻件入回火炉后，在锻件头、中、尾部分别附热电偶，时刻检测锻件表面温度，确保锻件温度偏差在±3℃。
6.权利要求1-5所述的制备方法，其特征在于，步骤I和步骤G中，锻件回火保温结束，采用出炉空冷的方式冷却至室温。
7.权利要求1-5所述的制备方法，其特征在于，所述大截面、高硬度ZW872模具钢采用锭重≥30t的钢锭锻制而成，锻制成品厚度≥600mm，宽度≥1400mm。
8.权利要求1-5所述的制备方法，其特征在于，步骤F中的所述采用多道次水-空交替冷却，具体为采用8-18道次水-空交替冷却。
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111485091A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-08-04 | 东北特殊钢集团股份有限公司 | 一种超大型塑料模具钢预硬方法 |
| CN112026072A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-12-04 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种汽车保险杠模具用改良型2CrNiMoMnV模块的生产工艺 |
| CN114107624A (zh) * | 2020-08-26 | 2022-03-01 | 中国科学院金属研究所 | 厚大断面718h预硬性塑料模具钢热处理方法 |
| CN114134392A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-04 | 唐山志威科技有限公司 | 高纯净度高硬度zw680塑料模具钢的制备方法 |
| CN114231866A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-25 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh99合金环形锻件热处理方法 |
| CN115074502A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-20 | 太原科技大学 | 一种大型轴锻件及其热处理工艺 |
| CN115354138A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-18 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 提高20CrNiMo压延辊全截面硬度均匀性的热处理工艺 |
| WO2023109223A1 (zh) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种低成本预硬化塑料模具钢的冶炼连铸方法 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000169932A (ja) * | 1998-12-02 | 2000-06-20 | Kobe Steel Ltd | 被削性及び溶接性に優れたプラスチック成形金型用鋼及びその製造方法 |
| CN105274448A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-01-27 | 如皋市宏茂重型锻压有限公司 | 一种高抛光预硬化塑胶模具钢及其制造工艺 |
| CN105414428A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 东南大学 | 一种饼类锻件的锻造工艺 |
| KR101654687B1 (ko) * | 2015-12-14 | 2016-09-06 | 주식회사 세아베스틸 | 보론 효과를 가지며 가공성이 우수한 bn 쾌삭금형강 |
| CN106086688A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-09 | 营口市特殊钢锻造有限责任公司 | 一种Cr3系列热作模具钢及其热处理方法 |
| CN106222543A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 营口市特殊钢锻造有限责任公司 | 一种Cr1系列热作模具钢及其热处理方法 |
| CN106694768A (zh) * | 2015-11-15 | 2017-05-24 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 一种h13空心芯棒的制造方法 |
| CN107488813A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-19 | 唐山志威科技有限公司 | 高韧性、高等向性zw868热作模具钢的制备方法 |
| CN107974623A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-01 | 浙江天基重工机械有限公司 | 一种塑料模具钢及其制作方法 |
| CN109338059A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-15 | 无锡继平锻造有限公司 | 一种锁模柱锻件的锻造及热处理工艺 |
-
2019
- 2019-02-26 CN CN201910167367.5A patent/CN109898019B/zh active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000169932A (ja) * | 1998-12-02 | 2000-06-20 | Kobe Steel Ltd | 被削性及び溶接性に優れたプラスチック成形金型用鋼及びその製造方法 |
| CN105274448A (zh) * | 2015-10-08 | 2016-01-27 | 如皋市宏茂重型锻压有限公司 | 一种高抛光预硬化塑胶模具钢及其制造工艺 |
| CN106694768A (zh) * | 2015-11-15 | 2017-05-24 | 内蒙古北方重工业集团有限公司 | 一种h13空心芯棒的制造方法 |
| CN105414428A (zh) * | 2015-12-09 | 2016-03-23 | 东南大学 | 一种饼类锻件的锻造工艺 |
| KR101654687B1 (ko) * | 2015-12-14 | 2016-09-06 | 주식회사 세아베스틸 | 보론 효과를 가지며 가공성이 우수한 bn 쾌삭금형강 |
| CN106086688A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-09 | 营口市特殊钢锻造有限责任公司 | 一种Cr3系列热作模具钢及其热处理方法 |
| CN106222543A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-12-14 | 营口市特殊钢锻造有限责任公司 | 一种Cr1系列热作模具钢及其热处理方法 |
| CN107488813A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-19 | 唐山志威科技有限公司 | 高韧性、高等向性zw868热作模具钢的制备方法 |
| CN107974623A (zh) * | 2017-12-22 | 2018-05-01 | 浙江天基重工机械有限公司 | 一种塑料模具钢及其制作方法 |
| CN109338059A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-02-15 | 无锡继平锻造有限公司 | 一种锁模柱锻件的锻造及热处理工艺 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111485091A (zh) * | 2020-04-16 | 2020-08-04 | 东北特殊钢集团股份有限公司 | 一种超大型塑料模具钢预硬方法 |
| CN112026072A (zh) * | 2020-07-09 | 2020-12-04 | 江阴兴澄特种钢铁有限公司 | 一种汽车保险杠模具用改良型2CrNiMoMnV模块的生产工艺 |
| CN114107624A (zh) * | 2020-08-26 | 2022-03-01 | 中国科学院金属研究所 | 厚大断面718h预硬性塑料模具钢热处理方法 |
| CN114231866A (zh) * | 2021-10-25 | 2022-03-25 | 陕西宏远航空锻造有限责任公司 | 一种gh99合金环形锻件热处理方法 |
| CN114134392A (zh) * | 2021-12-08 | 2022-03-04 | 唐山志威科技有限公司 | 高纯净度高硬度zw680塑料模具钢的制备方法 |
| CN114134392B (zh) * | 2021-12-08 | 2022-05-17 | 唐山志威科技有限公司 | 高纯净度高硬度zw680塑料模具钢的制备方法 |
| WO2023109223A1 (zh) * | 2021-12-15 | 2023-06-22 | 江苏沙钢集团有限公司 | 一种低成本预硬化塑料模具钢的冶炼连铸方法 |
| CN115074502A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-09-20 | 太原科技大学 | 一种大型轴锻件及其热处理工艺 |
| CN115354138A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-18 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 提高20CrNiMo压延辊全截面硬度均匀性的热处理工艺 |
| CN115354138B (zh) * | 2022-08-19 | 2023-11-21 | 河南中原特钢装备制造有限公司 | 提高20CrNiMo压延辊全截面硬度均匀性的热处理工艺 |
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| Publication number | Publication date |
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