CN114231824A - 一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，包括如下步骤：步骤S1、高纯净度钢水的制备；步骤S2、砌筑好锭盘，包括钢水浇铸用的矩形钢锭模或称为扁钢锭模，浇注系统做到清洁干燥，锭模内壁平滑无凹凸不平；步骤S3、采用模注底注法工艺，结合经验制订的浇注参数，控速铸造；步骤S4、按模拟计算和经验修正获得的缓冷参数，对扁锭进行控温缓冷；步骤S5、脱去钢锭模得到扁锭或矩形锭。本发明公开的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，是用来替代梅花锭，锻造扁钢，实现了生产效率高，生产成本低，制成的扁钢锭，在同等后序热处理工艺条件下，比梅花锭锻为扁钢，质量上更占优势，表面在截面成分偏析更小，硬度HB更均匀。
Description
技术领域
本发明涉及冶金生产制造工艺技术领域，尤其涉及一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法。
背景技术
55CrNiMoV是高耐磨性热作模具钢，具有韧性好、强度高、耐磨性佳的优点，被广泛应用于锻造用模具钢和其它机械制造领域。随着应用领域的进一步拓宽，人们对55CrNiMoV的性能要求也越来越高，对其市场需求量也越来越大。
55CrNiMoV中C含量达到0.50％-0.60％，造成液相线与固相线相差较大，现有工艺是生产梅花钢锭(八角锭，十二角锭居多)，钢锭呈近似圆柱形，横截面直径通常在1000-1100mm,如此大的厚度，钢锭凝固时间更长，造成成分偏析程度大，气体和夹杂物偏析严重，最终锻材或锻制扁钢的工作面，会因偏析，不同点的硬度之差加剧，对使用寿命影响，是关键的因素。热作模具钢，要经反复冷热条件，工况恶劣，现有工艺是采用梅花锭来锻成的，热作模工装难以长寿命。
生产方法是影响55CrNiMoV扁钢锭性能的关键因素，现有的55CrNiMoV扁钢锭生产方法工艺是传统的钢锭模形状，操作控制不便，产品合格率低，耗能多，制成的产品锻造成本高，偏析大，不耐用的缺陷。
因此，本领域仍然需要一种生产效率高，生产成本低，制成的扁钢锭，经过后序锻造，在同等热处理条件下，获得的扁钢在均质化程度、使用寿命上、节能上，有着明显优势的扁钢锭的生产方法。
发明内容
本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种生产效率高，生产成本低，制成的扁钢锭，经过后序锻造，在同等热处理条件下，获得的扁钢在均质化程度、使用寿命上、节能上，有着明显优势的扁钢锭的生产方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将55CrNiMoV7边角料或洁净坯料置于电炉中进行初步熔炼，然后出钢至钢包，运转至LF炉进行二次精炼，精炼处理过程中，向精炼炉底部充入氩气，保证底吹氩气压力为0.15MPa-0.50MPa，流量为60-160升/分钟，处理时间40-60分钟；所述二次精炼结束后，将钢包吊入VD炉进行真空脱气处理，真空脱气处理过程，底吹氩气压力为0.20MPa-0.60MPa，流量为100-160升/分钟，真空脱气总的时间控制在35分钟，最后真空度控制在20Pa以下，可得到高纯净度钢水；
步骤S2、砌筑好锭盘，包括钢水浇铸用的矩形钢锭模或称为扁钢锭模，浇注系统做到清洁干燥，锭模内壁平滑无凹凸不平；
步骤S3、采用模注底注法工艺，结合经验制订的浇注参数，控速铸造；
步骤S4、按模拟计算和经验修正获得的缓冷参数，对扁锭进行控温缓冷；
步骤S5、脱去钢锭模得到扁钢锭或矩形钢锭。
优选的，步骤S1中所述熔炼温度1650-1700℃，电炉炉内气压为1个标准大气压。
优选的，步骤S2中浇注系统的浇注温度为1500℃～1550℃。
优选的，步骤S3中所述铸造的控温控速工艺参数为：浇注温度为1500℃～1550℃，锭身浇注速度650～950kg/min，只设置一个锭盘，总浇铸时间18～27分钟/炉。
优选的，步骤S3中所述铸锭的帽口保温补缩工艺参数为：浇铸至保温帽口高的2/3时，向帽口内加发热剂1.5～3kg/支钢锭，浇铸结束后，在帽口上方加入C化稻壳保温。
优选的，步骤S4中所述对扁锭进行控温缓冷工艺参数为：整个锭盘的钢锭在空气中自然冷却4.5-5.5小时，将钢锭带钢锭模一起，从锭盘上起吊，进入保温坑中，加盖保温5天(24小时*5＝120小时)，开盖在空气中冷却24-48小时，当钢锭模璧温度≤100℃时，从保温坑中吊出，脱去钢锭模。
本发明公开的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，是用来替代梅花锭，锻造扁钢，实现了生产效率高，生产成本低，制成的扁钢锭，在同等后序热处理工艺条件下，比梅花锭锻为扁钢，材料均质化程度上更占优势，扁钢截面成分C偏析可减小1-3％，硬度差值可减少5-30HB。
具体实施方式
下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明。
一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将55CrNiMoV7边角料或洁净坯料置于电炉中进行初步熔炼，然后出钢至钢包，运转至LF炉进行二次精炼，精炼处理过程中，向精炼炉底部充入氩气，保证底吹氩气压力为0.15MPa-0.50MPa，流量为60-160升/分钟，处理时间40-60分钟；所述二次精炼结束后，将钢包吊入VD炉进行真空脱气处理，真空脱气处理过程，底吹氩气压力为0.20MPa-0.60MPa，流量为100-160升/分钟，真空脱气总的时间控制在35分钟，最后真空度控制在20Pa以下，可得到高纯净度钢水；
步骤S2、砌筑好锭盘，包括钢水浇铸用的矩形钢锭模或称为扁钢锭模，浇注系统做到清洁干燥，锭模内壁平滑无凹凸不平；
步骤S3、采用模注底注法工艺，结合经验制订的浇注参数，控速铸造；
步骤S4、按模拟计算和经验修正获得的缓冷参数，对扁锭进行控温缓冷；
步骤S5、脱去钢锭模得到扁钢锭或矩形钢锭。
优选的，步骤S1中所述熔炼温度1650-1700℃，电炉炉内气压为1个标准大气压。
优选的，步骤S2中浇注系统的浇注温度为1500℃～1550℃。
优选的，步骤S3中所述铸造的控温控速工艺参数为：浇注温度为1500℃～1550℃，锭身浇注速度650～950kg/min，只设置一个锭盘，总浇铸时间18～27分钟/炉。
优选的，步骤S3中所述铸锭的帽口保温补缩工艺参数为：浇铸至保温帽口高的2/3时，向帽口内加发热剂1.5～3kg/支钢锭，浇铸结束后，在帽口上方加入C化稻壳保温。
优选的，步骤S4中所述对扁锭进行控温缓冷工艺参数为：整个锭盘的钢锭在空气中自然冷却4.5-5.5小时，将钢锭带钢锭模一起，从锭盘上起吊，进入保温坑中，加盖保温5天(24小时*5＝120小时)，开盖在空气中冷却24-48小时，当钢锭模璧温度≤100℃时，从保温坑中吊出，脱去钢锭模。
本发明公开的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，是用来替代梅花锭，锻造扁钢，实现了生产效率高，生产成本低，制成的扁钢锭，在同等后序热处理工艺条件下，比梅花锭锻为扁钢，材料均质化程度上更占优势，扁钢截面成分C偏析可减小1-3％，硬度差值可减少5-30HB。
本发明的另一个目的，在于提供一种根据所述55CrNiMoV扁钢锭的生产方法生产得到的5CrNiMoV扁钢锭。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明提供一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，该生产方法生产效率高，生产成本低，对设备依赖性小，耗能低，制成的扁钢锭，经济效益显著。
下面将结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
实施例1
本例提供一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将55CrNiMoV7边角料或洁净坯料置于电炉中进行初步熔炼，然后出钢至钢包，运转至LF炉进行二次精炼，精炼处理过程中，向精炼炉底部充入氩气，保证底吹氩气压力为0.20MPa，流量为100升/分钟，处理时间45分钟；所述二次精炼结束后，将钢包吊入VD炉进行真空脱气处理，真空脱气处理过程，底吹氩气压力为0.20MPa，流量为100升/分钟，真空脱气总的时间控制在35分钟，最后真空度控制在16Pa；
步骤S2、砌筑好锭盘，包括钢水浇铸用的矩形钢锭模或称为扁钢锭模，规格是6吨*4支，浇注系统做到清洁干燥，锭模内壁平滑无凹凸不平；
步骤S3、采用模注底注法工艺，结合经验制订的浇注参数，控温1530℃浇注，控速锭身平均860kg/min浇注，浇注总时间18分钟。
步骤S4、按模拟计算和经验修正获得的缓冷参数，对扁锭进行控温缓冷，包括空气中冷却4小时，坑中保温缓冷5天(即24小时*5＝120小时)。
步骤S5、测得扁钢锭模温度为90℃，脱去钢锭模得到6T的扁钢锭或矩形钢锭4支。
实施例2
本例提供一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S2、S5中所述扁锭重量是7T，浇注控温1525℃浇注，控速锭身平均880kg/min浇注，浇注总时间19分钟；测得扁钢锭模温度为93℃，脱去钢锭模得到7T的扁钢锭或矩形钢锭4支。
实施例3
本例提供一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S2、S5中所述扁锭重量是9T，浇注控温1533℃浇注，控速锭身平均830kg/min浇注，浇注总时间23分钟；测得扁钢锭模温度为96℃，脱去钢锭模得到9T的扁钢锭或矩形钢锭3支。S4中的对扁锭进行控温缓冷，包括空气中冷却5小时，坑中保温缓冷6天(即24小时*6＝144小时)。
实施例4
本例提供一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S2、S5中所述扁锭重量是10T，浇注控温1531℃浇注，控速锭身平均910kg/min浇注，浇注总时间22分钟；测得扁钢锭模温度为87℃，脱去钢锭模得到10T的扁钢锭或矩形钢锭3支。S4中的对扁锭进行控温缓冷，包括空气中冷却5.5小时，坑中保温缓冷6天(即24小时*6＝144小时)。
实施例5
本例提供一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其与实施例1基本相同，不同的是，步骤S2、S5中所述扁锭重量是12T，浇注控温1526℃浇注，控速锭身平均856kg/min浇注，浇注总时间27分钟；测得扁钢锭模温度为87℃，脱去钢锭模得到12T的扁钢锭或矩形钢锭2支。S4中的对扁锭进行控温缓冷，包括空气中冷却6小时，坑中保温缓冷7天(即24小时*7＝168小时)。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据依据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、将55CrNiMoV7边角料或洁净坯料置于电炉中进行初步熔炼，然后出钢至钢包，运转至LF炉进行二次精炼，精炼处理过程中，向精炼炉底部充入氩气，保证底吹氩气压力为0.15MPa-0.50MPa，流量为60-160升/分钟，处理时间40-60分钟；所述二次精炼结束后，将钢包吊入VD炉进行真空脱气处理，真空脱气处理过程，底吹氩气压力为0.20MPa-0.60MPa，流量为100-160升/分钟，真空脱气总的时间控制在35分钟，最后真空度控制在20Pa以下，得到高纯净度钢水；
步骤S2、砌筑好锭盘，包括钢水浇铸用的模具，浇注系统做到清洁干燥，锭模内壁平滑无凹凸不平；
步骤S3、采用模注底注法工艺，结合经验制订的浇注参数，进行控温控速铸造，得到铸锭；
步骤S4、按模拟计算和经验修正获得的缓冷参数，对扁锭进行控温缓冷；
步骤S5、脱去钢锭模得到扁钢锭。
2.根据权利要求1所述的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，步骤S1中所述初步熔炼温度1650-1700℃，电炉炉内气压为1个标准大气压。
3.根据权利要求1所述的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，步骤S2中浇注系统用到的模具是扁钢锭模。
4.根据权利要求1所述的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，步骤S3中所述铸造的控温控速工艺参数为：浇注温度为1500℃～1550℃，锭身浇注速度650～950kg/min，只设置一个锭盘，总浇铸时间18～27分钟/炉。
5.根据权利要求1所述的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，步骤S3中所述铸锭的帽口保温补缩工艺参数为：浇铸至保温帽口高的2/3时，向帽口内加发热剂1.5～3kg/支钢锭，浇铸结束后，在帽口上方加入C化稻壳保温。
6.根据权利要求1所述的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法，其特征在于，步骤S4中所述对扁锭进行控温缓冷工艺参数为：整个锭盘的钢锭在空气中自然冷却4.5-5.5小时，将钢锭带钢锭模一起，从锭盘上起吊，进入保温坑中，加盖保温5-7天，开盖在空气中冷却24-48小时，当钢锭模璧温度≤100℃时，从保温坑中吊出，脱去钢锭模。
7.一种采用权利要求1-6任一项所述的55CrNiMoV扁钢锭的生产方法制成的55CrNiMoV扁钢锭。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220325 |