[发明专利]一种工模具钢的连铸坯生产方法

说明书

本发明公开了一种工模具钢的连铸坯生产方法，主要包括以下步骤：1）表层组织双相变冷却工艺，通过强若冷变化，使铸坯表层组织发生二次相变，细化晶粒，提高塑性；2）轻压下双偏析控制工艺，通过轻压下参数的变化，控制中心偏析和枝晶偏析，提高组织均匀性；3）结晶器内外弧双精度控制工艺，可有效减小铸坯初生坯壳在流线中受到的机械应力，使铸坯所受的机械应变小于铸坯的塑性极限，从而避免铸坯裂纹的发生与扩展。本发明未增加新的设备或工艺步骤，通过生产制造工艺的优化，实现了铸坯组织的控制及质量的提升。

技术领域

本发明涉及连铸生产方法，特别涉及一种工模具钢的连铸坯生产方法。

背景技术

工模具钢是用以制造切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢。要求具有较高的硬度和在高温下能保持高硬度和红硬性，以及高的耐磨性和适当的韧性。随着我国国民经济的发展，工模具钢在各个领域中的应用也越来越广泛。高品质工模具钢要求钢质纯净；组织均匀、细小；尺寸精确，以便钢材具有良好的成型加工性能、韧性、耐磨性、耐疲劳性能等特点。工模具钢应用非常广泛，其中交通运输、航空航天、军工核工等领域是工模具应用的重中之重，因此工模具钢的应用对钢铁原料提出了很高的要求：1）厚度精确、均匀；2）表面光洁,无斑、无疤、无擦伤、无表面裂纹等；3）屈服强度均匀,无明显方向性；4）均匀延伸率高；5）屈强比低；6）加工硬化性低。除了上述使用性能以外，同时还应具备良好的工艺性能，如应具有一定的高温力学性能、热疲劳性能、导热性和耐腐蚀性能等等。所以工模具钢的质量要求高、生产难度大，是钢铁行业内普遍受到关注而又难以解决的问题。

《一种工模具钢加工工艺》，公开(公告)号CN105478469A，本发明公开了一种工模具钢加工工艺，包括步骤：1)加热钢坯至热轧温度；2)将所述钢坯送入开坯机初步轧制，形成坯料或者成品；3)将所述钢坯通过热剪机剪切分段；4)对所述钢坯进行多道次粗轧，形成中间坯料；5)将所述中间坯料通过热剪机切去头尾并分段；6)对所述钢坯的上下以及左右两侧交替进行多道次的精轧，形成成品轧件；7)横移编组；8)对所述成品轧件定尺剪切；9)收集成品进缓冷坑；上述的工模具钢加工工艺以钢坯作为生产原料，钢坯经过开坯、粗轧、精轧等多次轧制后，编组成排并被切断成需要的规格形成成品，与现有技术相比，该工艺以多次轧制代替锻造，从而提高成材率，工模具钢表面精度和产品性能。

《一种高均匀性工模具钢的制备方法》，公开(公告)号CN106011420A，本发明公开了一种高均匀性工模具钢的制备方法，步骤为：对工模具钢进行熔炼、浇铸后，得到自耗电极棒；对自耗电极棒进行电渣重熔，得到工模具钢铸锭；对工模具钢铸锭进行去应力退火处理，消除工模具钢铸锭的内部应力；对退火后的工模具钢铸锭在800～1000℃的温度下开坯，改变铸锭内部组织状态；对低温开坯后的工模具钢铸锭在1000～1100℃的温度下加热2～10h，使铸锭内部碳化物分解球化、尺寸细化；对高温球化处理后的工模具钢铸锭进行常规加工，得到最终产品。采用本方法生产出的工模具钢，碳化物尺寸细小、分布均匀，产品组织质量高。

发明内容

本发明的目的是针对高品质工模具钢要求钢质纯净；组织均匀、细小；尺寸精确、生产难度大的难题提供一种工模具钢的连铸板坯生产方法。

本发明的技术方案，一种工模具钢的连铸坯生产方法，包括如下步骤：

a、表层组织双相变冷却步骤：

采用强冷却连续锥度或多锥度结晶器，结晶器冷却强度大于5℃/S；结晶器倒锥度在1.15%/m~1.35%/m之间；

结晶器足辊和弯曲段铅垂区强冷却，冷却强度≥20℃/S；

弯曲段铅垂区以下及相邻扇形段弱冷却，冷却强度≤5℃/S；