[发明专利]一种含硫塑料模具钢厚板的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及塑料模具钢厚板及冶炼工艺，具体涉及一种利用厚坯成材的含硫塑料模具钢厚板及其生产工艺。

背景技术

随着塑料工业的快速发展，塑料成形用模具产值在工业发达的国家已在模具工业总产值中占得首位。为了改善塑料模具钢的被切削性能，往往在钢中添加易切削元素。目前，美国、德国、日本等工业水平发达国家都发展了一些易切削模具钢，国内易切削塑料模具钢主要为S系和S-Se系，但是由于Se价格较贵，S系易切削钢在市场中占据了主导地位。据统计含硫易切削钢占我国易切削钢总产量的比例达到90%。

塑料制品日益向大型化发展，如大型彩电、电冰箱内腔等，为了适应这一趋势，国内一些钢企通过模铸成材工艺开发出一些含硫易切削塑料模具钢厚板，但是成本太高，模具加工企业本希望通过降低切削加工费用从而扩大经济效益，但是由于含硫塑料模具钢厚板的成本太高而得不偿失。

含硫易切削塑料模具钢在低、中速切削时具有良好的被切削性，但是在截面增大时，硫化物的偏析会较为严重，且容易因偏析引起钢板的探伤不合，因此在开发厚度规格较大的含硫塑料模具钢时，对硫化物偏析的攻关是一大难题。

对于含硫塑料模具厚板，往往由于压下量不够导致坯料内部变形不到位，钢板内部质量疏松，因此在开发厚度规格较大的含硫塑料钢板时，对轧制工艺的攻关是另一大难题。

专利号201310569068.7申请的“一种易切削塑料模具钢板的生产方法”，以300mm连铸板坯成材开发出厚度≤120mm厚的含硫易切削塑料模具钢板，性能优异，探伤达到GB/T 2970标准 ? 级水平，但是终究因钢板厚度规格的局限，满足不了市场需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中大截面含硫塑料模具钢厚板硫化物偏析严重，钢板内部疏松等问题，提供一种含硫塑料模具钢厚板及生产工艺，以450mm厚连铸坯成材，通过合理的加热制度、轧制工艺、热处理制度，使获得的含硫塑料模具钢厚板具有较好的内部质量，无砂眼，可以满足Φ2.0mm的缺陷当量探伤要求，钢板组织均匀，同板硬度差在2.0HRC以内。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为，一种含硫塑料模具钢厚板，化学成分按质量百分比计为，C：0.35～0.45%，Si：0.30～0.50%，Mn：1.40～1.60%，Cr：1.80～2.00%，Mo：0.18～0.25%，Ti：0.008～0.015%，S：0.05～0.10%，P≤0.015%，其余为Fe和不可避免的杂质，所述钢板的厚度能够达到200mm。

本发明另一目的是提供一种塑料模具的特厚板生产工艺，具体步骤如下：

（1）钢水冶炼，钢水依次经转炉冶炼，LF精炼和RH真空脱气，LF精炼过程采用沉淀脱氧和扩散脱氧相结合的方式来进行脱氧：向钢水中加入硅铁和成袋的碳化硅进行沉淀脱氧，采用飘薄的碳化硅粉末至钢渣表面来进行扩散脱氧，RH真空脱气后进行微调硫，进行钙处理，改变硫化物的形态，喂入的Ti-Fe线，保证晶粒度和优化表面质量；

（2）连铸，浇注过程控制钢水的过热度为15～25℃，采用中间包加热，结晶器内配置搅拌钢水的电磁搅拌装置以降低坯料内外温差，二冷区布置雾化水冷却装置对坯料表面进行雾化水冷，有利于坯料表面均匀降温，提高表面质量，在钢水凝固末端采用电磁搅拌，减缓坯料偏析现象，再配合动态轻压下工艺，动态轻压下控制坯料压下量≥10mm，获得450mm或以上的连铸坯；

（3）缓冷，连铸坯在线切割，下线入坑堆缓冷或加罩堆缓冷，缓冷48小时以上，坯料起坑或出罩时表面温度控制在200～250℃；

（4）加热，坯料带温装炉，装炉温度不低于150℃，连续炉分段设定升温速度：≤1000℃，升温速度为80～100℃/h；＞1000℃ ，升温速度50～70℃/h；均热温度1250±10℃，最高加热温度1280℃；

（5）轧制，采用低速大压下轧制工艺，前三至四道次累计压下量≥150mm，设定开轧温度1100～1150℃，终轧温度≥950℃，控制轧钢变形温度在1000～1150℃之间，轧制过程中采用2～3次高压水除鳞，保证钢板表面质量，轧制结束前增加2～3平整道次，确保钢板不平度≤3mm/m，进一步提高钢板的平整度和表面质量，确保钢板表面无裂纹、结疤、气泡、缺陷、夹杂或麻点，在轧制过程中即可确保钢板的平直；

（6）缓冷，轧制完成后下线堆缓冷；