這種產品屬于模具鋼
技術領域：
，具體而言，本產品涉及一種h13模具鋼及其生產方法。
背景技術：
?。涸诋a品制造中，磨具是一種重要的基本工藝設備。因為使用磨具批量生產的產品生產率高，一致性高，能耗低，而且精度和復雜性高。因此，在機械、電子、車輛、信息、航空、輕工、軍事、能源等制造領域得到了廣泛的應用，模具工業水平已經成為考慮一個國家制造水平的重要標志。磨具是工業生產的前提工藝設備，被稱為“工業之母”。75％新加工的工業零件，50％精制零件由模具成型，大部分塑料制品也由模具成型。熱模鋼主要用于制造固體金屬或高溫液態金屬從加熱到再結晶溫度以上壓制成型的磨具。對于h13模具鋼，模鑄生產在中國應用廣泛，材料嚴重收縮，鋼錠成材率低，生產時間長，無法實現持續生產。這種不利條件大大提高了h13模具鋼的生產成本，不利于h13模具鋼的全面推廣。技術實現因素：本產品主要是針對現有技術開發出高清潔度的h13模具鋼及生產方法。本產品的技術方案如下：本產品提供的h13模具鋼，其成分構成按重量百分比為：在gb/t1299中4cr5mosiv1的前提下，c成分保持在0.32wt。％～0.45wt％，在0.80wtt中保持si成分。％～1.20wt％，在0.20wtt中保持mn成分。％～0.50wt％，在4.75wtt中保持cr％～5.50wt％，保持成分在1.10wt％～1.75wt％，維持0.80wtt維持成分％～1.20wt％，cu≤0.25wt％，ni≤0.25wt％，使鋼中mo、nb、達到2.726cc的ti含量 0.183si≤mo nb ti≤3.283c 0.179si，o≤0.0012wt％，n≤0.0060wt％，p≤0.012wt％、s≤0.005wt％、pb≤0.005wt％、sn≤0.010wt％、as≤0.010wt％、sb≤0.005wt％、bi≤0.005wt％，其它的都是fe，很難避免殘渣。本產品限制2.726cc 0.183si≤mo nb ti≤3.283c 0.179si，它的作用是將鋼里的mo、nb、ti元素的成分保持在相對穩定的情況下，可以細化晶粒，穩定鋼的斷裂韌性，有利于減小鋼的橫向和垂直無空缺沖擊功的誤差。根據本產品所述的h13模具鋼，其中，鋼中a類夾雜物≤1.0級，b類夾雜物≤1.0級，c類夾雜物≤0.5級，d類夾雜物≤0.5級，ds類≤0.5級，且a b d≤2.0級；園鋼低倍組織一般松散≤1.0級，中心疏松≤1.5級，一般縮松≤1.0級，中心偏析≤0.5級，碳縮松指數在園鋼截面上保持在0.95～1.08，碳偏差≤0.04wt％。本產品h13模具鋼的化學結構設計如下:五害元素:鋼中殘留的鉛極少，因為大多數鉛在冶煉過程中會用蒸汽逸出鋼液。本產品h13模具鋼的化學結構設計如下:五害元素:鋼中殘留的鉛很少，因為大多數鉛在冶煉過程中會用蒸汽逸出鋼液。由于鉛和鐵不形成固溶體，一般在鋼中以細小的球形存在，容易收縮松動，對鋼的特性有一定的負面影響。鉛可以稍微降低鋼的塑性，大大降低鋼的沖擊值。本產品操縱鋼中鉛含量≤0.005％。錫可以大大降低鋼材和合金的高溫物理性能，對鋼材的加工特性也非常有害。本產品操縱鋼中錫成分≤0.005％。砷經常在鋼中使用fe2as、fe3as2、feas和固溶體形式存在，容易出現縮松狀態，砷和磷、釩同族，對鋼特性的危害也有相似之處。本產品操作鋼中砷成分≤0.010％。對鋼的特性有不良影響，一般會降低鋼的強度，提高延性。本產品控制鋼中鈦成分≤0.005％。鋼中易縮松于晶間、兩色，其存在因而導致鋼的延性，危害鋼的高溫強度。本產品操縱鋼中？≤0.005％。硫磺會使模具鋼產生熱脆性，降低模具鋼的可塑性和韌性，同時也會增加模具鋼的各種異性。本產品操縱鋼中硫含量≤0.005％。磷也是鋼中的有害元素。磷會增加模具鋼的冷脆性，使模具鋼的性能變差。由于h13鋼中合金含量高，本產品控制鋼中磷含量?！?.012％。為了保證模具鋼的接觸疲勞特性，延長其使用壽命，需要將鋼中的氧含量、夾雜物保持在較低水平。本產品海帶來了上述h13模具鋼的生產方法，包括以下流程:(1)初煉爐采用電爐冶煉，入爐鋼水比保持在50wt。％～70wt％，電爐終點磷≤0.005wt％，終點碳0.07wt％～0.10wt％；精煉渣的數量保持在14?！?7kg/噸鋼，精煉渣堿度保持在55kg～7，精煉時間控制在50～70min；真空脫氣解決鋼液應用vd，真空處理時間22～30min；采用弧形連鑄機對鋼水進行鑄造，在軋鋼過程中，鋼液過熱度保持在10?！?5℃，拉速保持在0.23℃?！?.01m/min，鑄坯退出后直接進行退火處理，退火溫度為730～780℃，保溫4～6小時后，隨爐冷卻至400℃即可公布；(3)冷軋后先進至緩冷坑480℃；～經過72小時的淬火，淬火時加熱速度為500?！?0℃/h，退火溫度為780±10℃，保溫3～冷卻速度為5小時≤50℃/h，公布溫度≤制備h13模具鋼450℃。根據本產品所述的生產方法，在流程(1)lf精煉時，采用電石、增碳劑、碳化硅進行擴散脫氧，碳化硅用量保持在0.3?！?.5kg/噸鋼。根據本產品所述的生產方法，在流程(1)lf精煉時，采用電石、增碳劑、碳化硅進行擴散脫氧，碳化硅用量保持在0.3?！?.5kg/噸鋼。電石和增碳劑的量應根據精煉渣的氧化水平進行調整。使用的增碳劑可以是業內知名的隨機增碳劑，如鍛煤增碳劑。根據本產品所述的生產方法，其中首選地點，工藝(1)真空脫氣時，破空后鋼中氫≤1.5ppm、氧≤鋼液的軟吹時間為10ppm20?！?5min。根據本產品所述的生產方法，其中首選地點，工藝(2)鑄造斷面為φ500～650mm；進一步優化地點，工藝(2)可采用晶體電磁攪拌和尾端電磁攪拌，保證鑄坯的均勻性。在這些地方中，晶體電磁攪拌的次數為1.2～1.5hz、電流為260～300a，尾端電磁攪拌次數為6～7hz、電流為100～125a。根據本產品所述的生產方法，其中首選地點，鑄坯冷軋前需加熱11～14小時，其中高溫蔓延時間為2～4小時，鑄坯均熱溫度為1200～1270℃，其中允許單個鑄坯溫差?！?0℃。1120年鑄坯開軋溫度控制～1220℃，φ500mm規格鑄坯較大，可冷軋。φ園鋼規格150mm，終軋溫度≥1000℃。根據本產品所述的生產方法，其中優選地點，工藝(3)冷軋模具鋼為φ120mm～φ園鋼型號160mm。與現有技術相比，本產品具有以下優點:(1)通過合理的精細化工藝，嚴格控制鋼中磷、硫、鉛、硒、砷、釩、鱘等有害元素的含量，降低鋼中夾雜物的成分，保證模具鋼具有良好的清潔度。選用連鑄工藝，完成大截面h13模具鋼的連續生產，大大提高了產量，降低了成本。選用大壓縮比冷軋，軋材壓縮比?！輍13軋材內部組織致密，能滿足客戶直接使用的需要。(4)圓鋼通過合理的電磁攪拌工藝和大壓縮比軋制工藝，成分和管理均勻穩定，鋼材性能優異。園鋼經客戶鍛造后，鋼的水平和垂直沖擊沒有空缺?！輽M向、豎向無空缺沖擊功率>0.8，280j。圖表顯示圖1是本產品實施例中h13軋材碳縮松抽樣部位。具體實施方法下面的一體化實施例進一步詳細描述了本產品:實施例1采用100噸電爐進行初步提煉，采用優質自循環廢鋼，加鋼水84.9噸，占69.19。％，鐵水中砷含量為0.010％，爐子冶煉55min，供電10min，終點碳0.08％，終點磷0.0048％，出鋼溫度為1638℃。加入石灰500kg、脫氧促進劑400kg的電爐出鋼115噸，根據成分退出配合金。鋼液經過精煉工藝后，在配電過程中加入470kg石灰和290kg調渣劑，應用電石、增碳劑和碳化硅進行擴散脫氧，應用碳化硅50kg，擴散脫氧后根據成分中線配合合金，鋼液精煉周期65min。在進入vd過程之前，將鋼液去渣，去除1/3渣量，真空處理25min，保持67pa以下12min，鋼液破空后抽樣，軟吹22min后測溫1532℃。本實施例中h13磨具鋼的化學成分構成見表1，五害原素見表2。表1成品樣分析數據csimncrpsmovnitinbcualt0.400.920.455.050.0120.00031.370.970.020.0100.0060.020.024表25害元素分析結論 sn pb sb bi0.00780.00580.00020.00060.00170.016將鋼液吊裝到軋鋼過程中進行鑄造，鑄造φ截面500mm，中間包鋼水溫1495-1501℃，拉速0.35m//min，晶體電磁攪拌電流為260a，頻率為1.2。hz，尾部電磁攪拌電流為100a，頻率為6.0ahz，鑄坯尺寸6m，退出后直接進行退火處理。鋼加熱至750-780℃保溫5小時，然后隨爐冷卻，72小時后，測量鑄坯外觀溫度383℃，將鑄坯從退火爐中吊出。鋼加熱至750-780℃保溫5小時，然后用爐子冷卻。72小時后，測量鑄坯外觀溫度383℃，將鑄坯從退火爐中吊出。鑄坯退火后，轉運至軋鋼車間加熱冷軋，鑄坯加熱11?！?2小時，均熱段溫度為1250?！?270℃，均熱時間2小時40分鐘。冷軋規格為φ鑄坯開軋溫度為1120mm?！K軋溫度為1023℃，1283℃?！?052℃的軋材線上抽樣進行性能檢驗，冷軋完成后，軋材線進入緩冷坑48h，出坑溫度為135℃。軋料出坑后進行淬火，淬火時加熱速度為50℃/h，退火溫度為780～保溫3.5小時，790℃，冷卻速度40℃/h，公布溫度440℃，鋼材公布后鑄軋。表3提出了鋼的氣體含量檢驗結果，表4提出了鋼的低倍檢驗結果，表5提出了鋼的非金屬夾雜物檢驗結果。測試結果表明，鋼材氣體含量低，組織密度低，非金屬夾雜物操作良好，符合客戶和標準。表3汽體檢測結果/ppmon1256表4鋼材低倍檢測結果規格一般松散中心疏松中心偏析φ130mm0.51.00.50表5非金屬夾雜物對爐次軋料進行13點碳縮松檢測，實際取樣方法見圖1。下表6顯示了相應的標值。收縮結果表明，軋料橫截面碳偏差為0.035wt％，在鋼截面上，縮松指數為0.97-1.05，碳元素遍布均勻。表6軋材縮松檢驗結果鋼材送至用戶后，通過加熱鍛造，從鍛造好的鋼材上取樣檢驗水平、垂直無空缺沖擊功，水平沖擊功293j，垂直沖擊功323j，水平和垂直無空缺沖擊功之比0.90。滿足用戶使用要求。實施例2采用100電爐進行冶煉，加入40.7噸廢鋼，加入79.7噸鋼水，鋼水比66.42。％，爐子冶煉65min，配電13min，終點碳，終點磷，出鋼溫度1641℃，爐子出鋼117.5噸。在鋼流中加入900kg石灰，脫氧促進劑250kg，按成分低限配合合金。鋼液經過精煉工藝后，配電，根據煤灰流通性，填充200kg石灰，調渣劑450kg，應用增碳劑、碳化硅進行擴散脫氧，應用碳化硅55kg，擴散脫氧后，按成分中線配合合金，總精煉周期55min。精煉鋼液后進行真空脫氣，真空處理22min，真空值≤67pa保持時間14min，破空后，對鋼液成分進行抽樣分析，鋼液軟吹30min后，測溫1535℃，將鋼液吊至軋鋼進行澆筑。表格7和表格8分別提出了vd爐抽樣的常規成分和無害元素的檢驗結果。csimncrpsmovnitinbcualt0.380.900.425.040.0150.0031.360.970.040.010.010.050.016表8無害原素檢測結果assnpbsbiasbiass sn pb sb bi0.00750.00360.00120.00490.00050.0178將鋼液吊裝到軋鋼過程中進行鑄造，鑄造斷面φ650mm，中間包鋼水溫保持在1498-1504℃，拉速0.25m//min，晶體電磁攪拌電流為300a，頻率為1.5hz，尾部電磁攪拌電流為125a，頻率為7.0hz。鑄坯定尺5.72m，鑄坯退出后直接退火處理。鑄坯尺5.72m，鑄坯退出后直接進行退火處理。7300～在760℃保溫6小時，然后在爐子上冷卻，冷卻72小時后，測量鑄坯外觀溫度379℃，將鑄坯從退火爐中吊出，準備冷軋。鑄坯淬火完成后，轉運至軋鋼車間加熱13.6.～鑄坯14小時均熱溫度為1220?！T坯均熱期為3.50℃?！?小時。加熱后逐漸冷軋，冷軋規格為φ開軋溫度為1190mm，160mm～最終軋制溫度為103420℃?！?052℃，鋼材在線抽樣進行性能檢驗，冷軋完成后，軋料進入緩冷坑52小時后，測量軋料表面溫度156℃，將軋料吊出緩冷坑，進行退火處理，退火爐內升溫速度為60℃/h，提溫至780～保溫4.5小時后，790℃，隨后通過調節煙道通風量，將爐內冷卻速度控制在40℃/h，鋼的溫度為400℃，淬火后對鋼進行精整修磨。表9提出了鋼的氣體含量檢驗結果，表10提出了鋼的低倍檢驗結果，表11提出了鋼的非金屬夾雜物檢驗結果。表9提出了鋼的氣體含量檢驗結果，表10提出了鋼的低倍檢驗結果，表11提出了鋼的非金屬夾雜物檢驗結果。測試結果表明，鋼的氣體含量低，組織密度低，非金屬夾雜物操作良好，符合客戶和標準。表9汽體檢測結果/ppmon1051表10鋼低倍檢測結果規格一般松散中心疏松中心偏析φ160mm0.51.00.50表11非金屬夾雜物對爐次軋料進行13點碳縮松檢測，實際取樣方法見圖1。下表11顯示了相應的標值。收縮結果表明，軋料橫截面碳偏差為0.037wt％，在鋼截面上，縮松指數為0.97-1.06，碳元素遍布均勻。表6軋材縮松檢驗結果鋼材送至用戶后，通過加熱鍛造，從鍛造好的鋼材上取樣檢驗水平、垂直無空缺沖擊功，水平沖擊功282j，垂直沖擊功326j，水平和垂直無空缺沖擊功之比0.86。最后要注意的是，上述實施例僅用于表明本產品的技術方案并非限制。雖然參考實施例詳細說明了本產品，但本領域的一般技術人員應該知道，本產品的技術方案應該在本產品的權利要求范圍內進行調整或等同替代，而不是擺脫本產品技術規范的精神和范疇。當前第1頁12
