[发明专利]高碳高合金冷作模具钢大铸锭轧制开坯的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金领域钢材料热加工的生产方法，具体地，本发明涉及一种冷作模具用钢材料热加工的生产方法，更具体地，本发明涉及一种尤其是高碳高合金冷作模具钢大铸锭的热加工开坯的生产方法。

背景技术

模具钢是一种特殊的合金钢，按用途来分，一般可分为热作模具钢、冷作模具钢、塑料模具钢三大类。冷作模具钢一般又可分为低合金冷作模具钢、高合金冷作模具钢(合金含量大于10％)二种。

高碳(碳含量≥2％)高合金冷作模具钢是一种特殊的高合金冷作模具钢，高碳高合金冷作模具钢能承受较重的载荷，且具有高的耐磨性和强度，被广泛地使用于制造冷冲模、冷镦模、冷挤压模、拉丝模及柴、汽油机油嘴挺拄等材料。

在高碳高合金冷作模具钢中，X210CrW12是一种主要的高碳高合金冷作模具钢，其铸态组织是莱氏体，具有高的碳含量(2.00～2.20％)和合金元素(Cr：11.00～12.00％，W：0.70～0.90％)。X210CrW12这种高碳高合金冷作模具钢的固有特性是：铸态热塑性差、过热较敏感(加热温度＞1190℃，强度极限急剧下降)；温度不均匀或变形温度低于1000℃，塑性显著下降，易于产生严重裂纹。

长期以来，作为X210CrW12这一高碳高合金冷作模具钢的开坯生产，较长期以来是采用“冶炼浇铸≤1.5t铸锭——锻压开坯”的传统生产工艺。近10年发展了所述高碳高合金冷作模具钢的以轧代锻开坯技术“冶炼浇铸1.2t铸锭——初轧机轧制开坯”的生产工艺。

另一方面，众所周知，铸锭锻压开坯的冶金制造成本大大高于轧制开坯的冶金制造成本，因此，冷作模具钢以轧代锻的发展是一种生产技术的进步。

但是，X210CrW12高碳高合金冷作模具钢的开坯生产方法，即“冶炼浇铸1.2t铸锭——初轧机轧制开坯”的生产工艺存在的缺点是：

小锭型的铸锭其冶炼一炉钢必浇铸的锭数多；

冶炼一炉1.2吨锭型的高碳高合金冷作模具钢，其初轧生产需占用多个加热炉加热，产能低；

另外，高碳高合金冷作模具钢的开坯过程的能源消耗高，制造成本较高。

为此，专利申请号为“200410025101.0”、发明名称为“X210CrW12铸锭轧制开坯的生产方法”的发明专利申请提出了“冶炼浇铸1.2t铸锭——轧制开坯”生产工艺，所述工艺具有优点是：生产组织便捷、冶金制造成本比锻压开坯低。然而，其缺点则在于：采用铸锭是小锭型(1.2t铸锭)，这样，该工艺仍未解决开坯过程的能源消耗及制造成本仍较高的问题。

从技术上讲，采用小锭型(≤1.5t铸锭)生产方法是解决含碳＞2％的莱氏体钢的共晶碳化物不均匀(锭型越大、共晶碳化物不均匀越严重)问题及铸态下热加工塑性差，热加工温度范围窄，避免开坯过程表面易出现人字型裂口随着变形温度的下降而扩展的一种有效方法。然而，如上所述，其存在的问题在于：开坯过程的能源消耗及制造成本较高。

发明内容

为解决上述现有技术的问题，本发明的目的在于：提供一种高碳高合金冷作模具钢大铸锭的热加工开坯的生产方法，所述高碳高合金冷作模具钢为X210CrW12高碳高合金冷作模具钢，所述大铸锭重量2-5t，由此解决了高碳(碳含量≥2％)高合金冷作模具钢X210CrW12大铸锭(重量大于2t)不能热加工轧制开坯的技术问题，轧制出合格的X210CrW12钢坯，同时，根据本发明的高碳高合金冷作模具钢大铸锭的热加工开坯的生产方法，可大幅度地降低能源消耗及冶金制造的生产成本。

本发明的高碳高合金冷作模具钢大铸锭的热加工开坯的生产方法，技术方案如下：

一种高碳高合金冷作模具钢大铸锭的热加工开坯的生产方法，所述大铸锭重量2-5t，其特征在于：

所述方法包括下述工序：

1、热送高碳高合金冷作模具钢铸锭，所述铸锭的入炉温度在600～800℃；

2、均热炉热装铸锭加热，进行均质化处理，所述均热炉加热铸锭包括第一火铸锭加热和第二火轧件回炉加热工序；

第一火铸锭加热工序，

(A)所述铸锭的入炉温度在600～800℃，保温100～150分钟；

(B)铸锭以70～100℃/h的速度加热升温至1100-1200℃；

(C)铸锭在(B)的升温温度下保温2小时～5小时；

(D)铸锭阴阳面温度差＜50℃；

第二火轧件回炉加热工序，

(A)加热升温至1050-1200℃，保温2～3小时；

(B)轧件阴阳面温度差＜50℃；