[发明专利]非淬火高强韧性冷作工模具钢及生产工艺

权利要求书

1.一种非淬火高强韧性冷作工模具钢，其特征是原料配方配比以质量百分比计为：Mn：2.3-2.4％，Cr：1.2-1.4％，Ni：0.35-0.45％，Mo：0.15-0.25％，Ti：0.15-0.25％，Si:1.5-1.8%，C：0.45-0.48%，工业纯铁93.45-94.35％，对上述原材料应进行检验，其纯度不应低于99.9％；

该非淬火高强韧性冷作工模具钢由以下生产工艺制造：

（1）中频冶炼：使用碱性炉衬，使用前进行烘烤，烘烤温度200-300℃，烘烤时间6-8小时；除Mn之外，其余原料放入炉中；出炉前三十分钟再将Mn放入炉中；出炉前取样检验，检验设备用直读式光谱，检验结果符合化学成份要求时，出炉浇铸，出炉温度1580-1600℃，浇铸成Φ300的电极锭，保留炉前试样；

（2）通过电渣重熔精炼：

a、渣系组成：氧化铝50㎏，氧化钙20㎏，氟化钙80㎏，氧化硅5㎏；

b、渣量：120㎜；

c、电流：起弧电流≤2000A，正常熔炼电流8000-8500A,补缩电流3000-3500A；

d、电压：电压控制在55V；

e、填充比： 0.36；

f、结晶器水温：结晶器出口水温控制在40℃-60℃之间；

g、钢锭保温扩氢：钢锭出模后及时转入保温炉保温，保温温度控制在700-720℃，保温时间不小于12小时；

（3）退火处理：

工艺如下： 钢锭室温装炉，按14℃/分钟升温速度升温至500℃，进行保温，保温时间为2小时；然后进行第二次升温，按14℃/分钟升温速度升温至870℃，进行第二次保温，保温时间为4小时；随炉冷却至300℃出炉；

（4）下料：使用高速金属带锯，根据工件重量下料；

（5）锻造：

a、锻造比＝8，其中镦粗比=4，制坯时镦拔三次；

b、加热：装炉温度≤400℃，加热至850℃保温，保温时间按0.25分钟/㎜计，升至1250℃再次保温，保温时间按0.3分钟/㎜计，被加热工件表芯温度差≤30℃，升温速度≤10℃/分钟；

c、始锻温度：1200℃-1250℃；

d、终锻温度：800℃-850℃；

ｅ、锤击力量：按轻-重-轻的原则；

（6）扩氢处理工艺：

室温装炉，升温至700℃进行保温，升温速度为10℃/分钟；然后进行保温，保温时间12小时；保温完成后，随炉冷却，至室温后出炉；   

（7）锻后正火+回火处理

工艺如下：

Ⅰ正火：

室温装炉，升温至910℃进行保温，升温速度为14℃/分钟；然后进行保温，保温时间1小时，出炉空冷至室温；

Ⅱ回火：

室温装炉，升温至300℃保温，升温速度为14℃/分钟，然后进行保温，保温时间2小时保温完成后，出炉空冷至室温；   

（8）机械加工：根据客户图纸尺寸加工至400×200×40；

（9）检验试验：

a、外形尺寸检验：用游标卡尺及样板检验，符合图纸尺寸即可；

b、硬度：按GB/T230-2004进行检验；

c、超声波探伤：按GB/T74163-1984进行检验；

d、性能试验及气体含量检验：按200件为一批，随机抽检1件进行性能试验及气体含量检验，合格则判定为批合格，否则加倍试验。