[发明专利]一种弧形连铸生产高碳高合金莱氏体钢的方法

说明书

本发明公开了一种弧形连铸生产高碳高合金莱氏体钢的方法，包括下述步骤：I LF采用低熔点三元渣系，经VD真空处理、钙处理并软吹，控制气体含量：[O]≤30ppmv；[N]≤180ppmv；[H]≤2ppmv；Ⅱ过热度35～45℃；采用侧孔浸入式水口，浸入式水口插入深度110～120mm；拉速0.55～0.60m/min；Ⅲ连铸开浇用40Cr13钢水，高碳高合金莱氏体钢与40Cr13异钢种连浇；IV坑式退火：退火温度820℃，保温24小时，随坑冷却至150℃以下出坑；V连铸成断面150×500mm²的小板连铸坯。本方法连铸出的小板坯，表面无需修磨处理，可替代模铸扁锭直接轧制冷作模具板材。

技术领域

本发明涉及模具钢连铸生产领域，尤其涉及高碳高合金莱氏体钢种的连铸领域，是一种弧形连铸机生产高合金莱氏体钢种的方法。

背景技术

工模具的发展水平是衡量一个国家制造业发展水平的重要标志之一。据预测，2017～2020年，我国工模具行业年均增速将保持在8％左右。工模具的第一大用户是汽车工业，刀具以及冷作模具在汽车行业使用量最大，高合金冷作工模具钢，其平衡组织为莱氏体，硬度高，韧性差，不利于连铸生产。国内厂家均采用模铸方锭、扁锭生产工艺，成材率低，成本高。本发明解决连铸机生产连铸高合金冷作模具钢表面及内部质量问题，能够替代模铸扁锭。

发明内容

为解决连铸机生产连铸高合金工模具钢表面及内部质量问题：本发明涉及一种弧形连铸机生产高合金冷作模具钢方法，本方法连铸出高碳高合金连铸坯，表面无裂纹,中心疏松、中心缩孔、中心裂纹均小于2.0级。能够满足下工序锻、轧质量要求。

本发明所采用的技术方案为：

1.精炼：采用低熔点三元渣系，经VD真空处理，VD后钙处理并软吹15分钟以上。控制气体含量：[O]≤30ppmv；[N]≤180ppmv；[H]≤2ppmv。

2.中间包全程氩气保护浇铸。

3.连铸：过热度35～45℃；采用侧孔浸入式水口，浸入式水口插入深度110～120mm；拉速0.55～0.60m/min；仅足辊段采用全水冷却，比水量0.05L/kg，二冷段采用空冷方式，结晶器中加入结晶保护渣。

4.电磁搅拌：采用M-EMS(结晶器电搅)电流强度300A，频率3Hz。

5.结晶保护渣：熔点985℃，碱度1.0，粘度(1300℃)10Poise。

6.连铸开浇用40Cr13钢水，高碳高合金莱氏体钢与40Cr13异钢种连浇。考虑高碳高合金莱氏体钢连铸可浇性差，单独连铸会发生与引锭杆连接的的铸坯脆裂、脆断，造成浇铸失败。本发明采用与40Cr13异钢种连浇，有效地解决此问题。

7.过渡钢水因中包过热度差异达85℃，采用向结晶器内加长度为10cm、直径20mm的钢筋冷料，降低结晶器内钢液温度，使结晶器内钢液形成正常坯壳厚度，有效解决高温漏钢问题。

8.铸坯进行拉矫机前，使用燃气枪对铸坯角部进行温度补偿，确保进拉矫机温度达890℃以上。

9.坑式退火：退火温度820℃，保温24小时，随坑冷却至150℃以下，出坑检查、修磨处理。

10.连铸成断面150×500mm²的小板连铸坯。

本发明已经成功连铸出断面150×500mm²的D2(Cr12Mo1V1)、Cr12MoV和Cr8等高碳高合金莱氏体钢种小板连铸坯，表面无裂纹，表面质量可实现无修磨；中心疏松、中心缩孔、中心裂纹均小于2.0级。可替代模铸扁锭直接轧制冷作模具板材，与模铸扁锭相比提高成材率10％左右。

具体实施方式