[发明专利]一种采用直接热送、热装工艺生产合金塑料模具钢的方法

说明书

技术领域

本发明属于中厚板钢板技术领域，特别是提供了一种采用直接热送(DHCR)、热装(HCR)工艺生产合金塑料模具钢的方法，该工艺改变了钢坯轧制前的生产流程。原先的工艺流程需要占用缓冷坑或退火炉，调度起来费时费力，通过对生产工艺的优化，改变了生产节奏与工艺流程，在生产顺行的同时，使合金塑料模具钢达到更好的加热质量。

背景技术

合金塑料模具钢的生产通常属于特殊钢领域，国内外较专业的模具钢生产线一般采用模铸方式，铸锭经开坯轧制然后进行热处理，成材率较低且成本较高。随着中厚板生产技术的发展，一些中厚板厂已经开始采用连铸方式生产诸如P20等合金塑料模具钢，由于钢中的合金元素含量较高，钢的相变应力较大易产生裂纹，因此在连铸坯下线后需要进缓冷坑缓冷或进行退火处理，该方法已经应用在部分合金塑料模具钢的生产中。

本发明专利提供了一种采用连铸热送热装工艺生产合金塑料模具钢的生产工艺，能够使P20的生产在大生产中顺行，降低生产成本，缩短生产周期。

发明内容

本发明的目的在于提供一种采用直接热送、热装工艺生产合金塑料模具钢的方法，简化了传统模具钢的生产流程，降低产品的生产成本且能缩短生产周期。

本发明所述的合金塑料模具钢钢坯为中碳含量且具有较高合金含量的钢种，化学成分按质量百分数为：C：0.25～0.40％，Si：0.30～0.70％，Mn：0.5～1.50％，P：≤0.030％，S≤0.030％，Cr：1.40～2.00％，Mo：0.30～0.60％，Ni：0.01～1.20％，余量为Fe。

本发明采用转炉或电炉冶炼上述化学成分的钢水，采用板坯连铸机浇注厚度为200-380mm的连铸坯，板坯在线切割后热送热装入加热炉，无须缓冷或退火，板坯热装避免了板坯加热时裂纹的出现，板坯加热质量完全满足轧制的需求。具体按照以下步骤进行：

1)热送热装工艺路线：转炉+LF脱硫+RH真空脱气+连铸+切割+热送+热装+加热；钢水经LF、RH精炼后浇注成板坯，然后热送到加热炉进行热装入炉；无须缓冷或退火；

2)采用上述成分冶炼的钢水采用连铸方式浇注厚度为200-380mm的板坯，浇注过热度控制在10-30℃，拉速与过热度匹配，控制在0.7-1.0m/min；

3)板坯在线定尺切割后经热送辊道直接送至加热炉(DHCR)；

4)板坯在线定尺切割后如遇表面检查或其他生产组织问题，可实施热装工艺(HCR)，即板坯下线检查后在550-650℃的温度下热装至加热炉；

5)板坯入加热炉时，加热炉的炉温板坯入加热炉时，加热炉的炉温不高于500-700℃，预热段温度450-600℃。

本发明所涉及的采用板坯连铸工艺生产合金塑料模具钢的生产工艺，通过控制连铸过程的过热度和拉速，能够生产出等同于或优于模铸锭的轧制坯料，提高生产效率，同时提高了钢水的收得率和成材率，由于连铸工艺的强冷，能获得更加致密的钢坯组织结构。

本发明所涉及的板坯直接热送、热装工艺在钢的贝氏体相变温度点以上热装，能够避免板坯在空冷条件下发生贝氏体相变，从而避免组织应力裂纹的产生。同时该工艺能够缩短生产周期，降低加热炉的能源消耗。

附图说明

图1为实施例2的静态CCT曲线。

具体实施方式

实施例1

表1所示成分的钢水的液相线温度为1490℃，在板坯连铸机上浇注断面为220×1800mm的钢坯，正常浇注时的过热度控制在10-30℃，当过热ΔT<10℃时，拉速为0.9m/min；当10≤ΔT<25℃时，拉速为0.8m/min；当25≤ΔT<30℃时，拉速为0.75m/min。在此温度与拉速的匹配下，通过自动配水冷却，实现板坯的凝固。

表1 实施例1的钢坯化学成分，％

采用以上工艺在板坯连铸机上浇注了断面为220×1800mm的P20钢坯，钢坯的表面无缺陷，无须清理，达到了热送热装钢坯的要求。

实施例2

钢坯在线切割时的温度在850℃以上，切割后钢坯经热送辊道直接送至加热炉，其间板坯表面温降在100-200℃左右，入炉时的表面温度在650℃以上，高于贝氏体相变温度，从而可以避免在入炉前的贝氏体相变。

采用100kg真空炉冶炼的P20钢锭模拟连铸板坯的热送、热装，钢锭成分如表2所示。

表2 实施例2的钢锭成分，％

如图1所示，实验钢锭的贝氏体相变温度范围为300-470℃，在空冷条件下即会发生贝氏体相变。