[发明专利]一种基于磁场改善模具钢组织的方法

权利要求书

1.一种基于磁场改善模具钢组织的方法，其特征在于：包括下述步骤

S1：首先，取需要加工的模具钢的原材料送至熔炼炉中进行熔炼，熔炼的温度在1600℃-1800℃之间，从而形成浇注用的金属液；

S2：然后，取一模具钢成型用的浇注模具，该浇注模具具有一浇口、一冒口、一成型内腔，将金属液从而浇注模具的浇口处注入成型内腔中进行浇注成型，在金属液开始凝固时，在浇注模具的冒口处施加静磁场和旋转磁场，形成复合磁场，从而使得金属液产生振荡和流动，成型出模具钢半成品；

S3：将模具钢半成品进行加热，加热分为三个阶段，第一阶段加热至500-550℃，并保温1.5h，第二阶段加热至900-930℃，并保温2.5h，第三阶段加热至1230℃，并保温7h，从而对模具钢初品进行进一步的均质化处理，得到模具钢初品；

S4：将均质化后的模具钢初品采用两轻一重的直接拔长成型工艺进行锻造，锻造的初始温度在1100℃以上，终锻的温度不低于990℃；

S5：在锻造结束后，进行退火处理，先以66～85℃/小时的升温速度将锻件加热至860～870℃，保温4小时，保温后随炉冷却至730～740℃，恒温3小时后随炉冷却至500℃以下时出炉空冷；

S6：在退火处理后再进行淬火回火，采用油介质低淬低回的热处理方式，即1050～1060℃淬火，第一次回火570～590℃，第二次回火530～545℃，第二次回火后空冷，即得到所需的模具钢成品。

2.根据权利要求1所述的基于磁场改善模具钢组织的方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述静磁场产生的磁力线交叉穿过冒口，旋转磁场使在靠近冒口壁的金属液内感生出周期性变化的电流，此时导电的金属液在静磁场中则受到周期性变化的振荡洛伦兹力，金属液在振荡的洛伦兹力的带动下冲刷和震荡冒口壁和浇注模具的内壁，并振荡金属液表面，使靠近冒口壁和浇注模具内壁的金属液以及浅层金属液产生震荡和旋转流动，将靠近冒口区域的初生枝晶打碎，从而使得靠近冒口区域的金属液首先形成的晶核和打碎的碎晶粒能够很快地混溶到整个金属液体内，同时冒口区域金属液的振荡和旋转流动将诱导锭模中的更多金属液产生振荡和流动，从而打碎金属液凝固的固液界面前沿的枝晶尖端，进一步诱发形核增殖效应，与靠近冒口区域下沉的晶核一起形成“结晶雨”效应，而锭模中金属液被诱导的旋流还将降低固液界面前沿温度梯度，形成内生形核条件，使整个锭模中的金属液的凝固组织进行细化或等轴晶化，最终得到均质化的模具钢初品。