用于H13模铸钢锭的轧制方法与流程

本发明涉及一种轧制方法，尤其是涉及一种用于h13模铸钢锭的轧制方法，属于模具钢轧制生产工艺。

背景技术：

1、h13属于高合金工具钢，含有约8%的cr、mo、v等碳化物形成元素。在浇铸凝固过程中，由于铸锭心部冷却速率最慢，致使心部凝固时合金元素在枝晶间和晶界等最后凝固的区域发生严重偏析，从而在原奥氏体晶界富集高熔点呈网状、链状或块状分布的液析碳化物。这类碳化物尺寸粗大、硬度高、脆性大，沿晶界分布呈网状结构时会严重割裂基体连续性，轧制过程在轧制力的作用下，极易成为裂纹源，导致轧制过程心部位置沿晶开裂，最终出现成品探伤不合格情况。

2、针对上述情况，目前多数厂家通过连铸、粉末冶金等方法从根本上解决碳化物的偏析，从而避免此类因液析碳化物导致的轧制开裂问题。针对模铸生产的h13产品，则多采用长时间高温均质化使液析碳化物充分溶解并扩散，辅之以多次反复墩拔锻造使其能被充分破碎并与基体焊合。然而，轧制生产因其变形的特殊性，无法做到像锻造那样反复墩拔，故而对碳化物的破碎和焊合，尤其是铸锭心部偏析比较严重部位碳化物的破碎和焊合有相当大的局限性。另外，长时间高温均质化处理不仅使能耗成本大幅增加，还急剧加大了钢的氧化烧损。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种生产成本显著降低，能有效破碎和焊合钢锭心部碳化物，提高轧制探伤合格率的用于h13模铸钢锭的轧制方法。

2、为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于h13模铸钢锭的轧制方法，包括碳化物形成元素cr、mo以及v含量不超过9%的h13模铸钢锭，所述的轧制方法为先通过高温短时加热获得加热的h13模铸钢锭，然后再对高温h13模铸钢锭进行碳化物破碎轧制和回火压实轧制获得碳化物充分破碎的h13模铸钢初轧方坯，接着对h13模铸钢初轧方坯进行破碎碳化物高温均质化处理获得破碎碳化物充分、均匀扩散的h13模铸钢初轧方坯，最后进行成材连轧和退火处理获得成分均匀、心部碳化物充分破碎与焊合，探伤合格率符合要求的h13圆棒。

3、进一步的是，高温短时加热采用红送方式进行，入炉前h13模铸钢锭的表面温度不低400℃，入炉后在600℃保温2 h再以100℃/h的升温速率升至850℃，并保温2h再以100℃/h的升温速率升至1200℃，保温3h完成对h13模铸钢锭的高温短时加热工作。

4、上述方案的优选方式是，碳化物破碎轧制的轧制道次及对应的压下率按下表控制，

5、。

6、进一步的是，压实轧制的回火处理过程中为，将碳化物充分破碎后的h13模铸钢锭放入高温加热炉内，在1200℃条件下保温3h出炉进行压实轧制。

7、上述方案的优选方式是，压实轧制的轧制道次及对应的压下率按下表控制，

8、，

9、初轧后获得的h13模铸钢初轧方坯的截面尺寸为220×220 mm。

10、进一步的是，破碎碳化物的高温均质化处理是按下述步骤进行的，

11、先将h13模铸钢初轧方坯切断成符合加热炉要求的规定尺寸，然后将其放进高温加热炉内，在1250℃条件下保温5h，出炉进行成材连轧。

12、上述方案的优选方式是，成材连轧在六机架圆钢连轧机组上进行，轧制方式为六道次减径轧制，终轧温度不低880℃，最终获得直径为φ80-φ180 mm的连轧材。

13、进一步的是，退火处理在退火炉内进行，具体过程中为将轧制成型的h13圆棒送入退火炉内，以100℃/h的升温速率升至870℃保温6h，再以50℃/h的降温速率降至710℃保温10h，然后以100℃/h的降温速率降至350℃以下出炉空冷。

14、本发明的有益效果是：本申请提供的技术方案通过先对红送h13模铸钢锭进行碳化物破碎轧制和回火压实轧制获得碳化物充分碎碎的h13模铸钢初轧方坯，接着对h13模铸钢初轧方坯进行破碎碳化物高温均质化处理获得破碎碳化物充分、均匀扩散的h13模铸钢初轧方坯，最后进行成材连轧和退火处理获得成分均匀、心部碳化物充分破碎与焊合，探伤合格率符合要求的h13圆棒。从而解决了现有技术中采用长时间高温均质化处理溶解液析碳化物生产成本高，进而可以显著降低h13模铸高合金工具钢的生产成本，达到效破碎和焊合钢锭心部碳化物，提高轧制探伤合格率的目的。

1.用于h13模铸钢锭的轧制方法，包括碳化物形成元素cr、mo以及v含量不超过9%的h13模铸钢锭，其特征在于：所述的轧制方法为先通过高温短时加热获得加热的h13模铸钢锭，然后再对高温h13模铸钢锭进行碳化物破碎轧制和回火压实轧制获得碳化物充分破碎的h13模铸钢初轧方坯，接着对h13模铸钢初轧方坯进行破碎碳化物高温均质化处理获得破碎碳化物充分、均匀扩散的h13模铸钢初轧方坯，最后进行成材连轧和退火处理获得成分均匀、心部碳化物充分破碎与焊合，探伤合格率符合要求的h13圆棒。

2.根据权利要求1所述的用于h13模铸钢锭的轧制方法，其特征在于：高温短时加热采用红送方式进行，入炉前h13模铸钢锭的表面温度不低400℃，入炉后在600℃保温2 h再以100℃/h的升温速率升至850℃，并保温2h再以100℃/h的升温速率升至1200℃，保温3h完成对h13模铸钢锭的高温短时加热工作。

3.根据权利要求1所述的用于h13模铸钢锭的轧制方法，其特征在于：碳化物破碎轧制的轧制道次及对应的压下率按下表控制，

4.根据权利要求3所述的用于h13模铸钢锭的轧制方法，其特征在于：压实轧制的回火处理过程中为，将碳化物充分破碎后的h13模铸钢锭放入高温加热炉内，在1200℃条件下保温3h出炉进行压实轧制。

5.根据权利要求4所述的用于h13模铸钢锭的轧制方法，其特征在于：压实轧制的轧制道次及对应的压下率按下表控制，

6.根据权利要求1所述的用于h13模铸钢锭的轧制方法，其特征在于：破碎碳化物的高温均质化处理是按下述步骤进行的，

7.根据权利要求6所述的用于h13模铸钢锭的轧制方法，其特征在于：成材连轧在六机架圆钢连轧机组上进行，轧制方式为六道次减径轧制，终轧温度不低880℃，最终获得直径为φ80-φ180 mm的连轧材。

8.根据权利要求7所述的用于h13模铸钢锭的轧制方法，其特征在于：退火处理在退火炉内进行，具体过程中为将轧制成型的h13圆棒送入退火炉内，以100℃/h的升温速率升至870℃保温6h，再以50℃/h的降温速率降至710℃保温10h，然后以100℃/h的降温速率降至350℃以下出炉空冷。