免退火折弯性能优异的低成本高表面硬度工具钢的制作方法

技术特征：
1.免退火折弯性能优异的低成本高表面硬度工具钢，其特征在于，钢中化学成分按重量百分比为：c 0.4％～0.6％、si≤0.27％、mn 0.4％～1.5％、al≤0.06％、ca 0.0005％～0.05％、ba 0.001％～0.5％、mg 0.001％～0.5％、s/ca≥1、ca/mg≥0.1、ca/ba≥0.1、p≤0.020％、s 0.001％～0.06％，余量为fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的免退火折弯性能优异的低成本高表面硬度工具钢，其特征在于，卷后空冷钢板内部得到片层间距≤0.15μm均匀细小屈氏体组织，抗拉强度1000mpa～1200mpa，钢板屈强比60％以下，弯心直径不小于钢板厚度情况下，0～180
°
冷弯不开裂。3.根据权利要求1所述的免退火折弯性能优异的低成本高表面硬度工具钢，其特征在于，所述工具钢表面下形成含50％～60％硫钡化物细小粒状相的粒化屈氏体层，粒化屈氏体层深度不小于钢板厚度的10％，粒子最大直径30nm，渗碳体片间距≤0.15μm，表面硬度53hrc以上，磨损率不超过25mg/km(磨销转速300r/min，载荷120n)，替代热处理钢。4.如权利要求1所述的免退火折弯性能优异的低成本高表面硬度工具钢的生产方法，其特征在于，方法包括：1)冶炼工艺：a)采用al脱氧剂脱氧，精炼氧含量≤0.0020％以后，加ca处理，ca处理至少5分钟后再加ba、mg合金；b)中包吹氩时间5分钟～8分钟，浇注过热度≤25℃；c)连铸采用轻压下和结晶器电磁搅拌，连铸拉速1.0m/min～1.4m/min，轻压下压下量为2mm～10mm，电磁搅拌1分钟～3分钟，电流强度1000a以上；2)铸坯处理工艺：a)铸坯下线堆垛扣罩缓冷24小时以上，铸坯入加热炉温度500℃以上；b)加热炉预热段温度500℃以上，加热段温度1200℃～1350℃，在炉总时间2小时～4小时；3)轧制工艺：包括粗轧、精轧和第三次轧制三个过程：a)粗轧首道次压下量≥50％大压下率轧制；b)精轧采用连轧方式，总压下率≥80％，首道次压下率≥30％，轧制速度≥25m/s,开轧温度1050℃～1150℃，结束温度900℃～980℃；c)钢板精轧后，进入层流冷却，急冷，冷速25℃/s～100℃/s，冷却到500℃～680℃入两立辊四水平辊终轧机连续两道次轧制，上下压下率10％～30％，侧压压下率10％～30％；4)冷却工艺：第三次轧制后，钢板进入层流冷却，冷速25～100℃/s，冷却到470℃～550℃卷取。5.根据权利要求4所述的免退火折弯性能优异的低成本高表面硬度工具钢的生产方法，其特征在于，粗轧、精轧、终轧前均采用高压水除鳞，高压水压力不小于30mpa。6.根据权利要求4所述的免退火折弯性能优异的低成本高表面硬度工具钢的生产方法，其特征在于，无需退火，钢板470～550℃卷取后进缓冷坑，利用余热缓慢冷却到200℃以下，冷速小于5℃/h，室温组织为≥80％球化的细小索氏体，屈强比50％以下，弯心直径小于钢板厚度情况下，0～180
°
冷弯不开裂。

技术总结
一种免退火折弯性能优异的低成本高表面硬度工具钢，钢中化学成分按重量百分比为：C 0.4％～0.6％、Si 0.1％～0.27％、Mn 0.4％～1.5％、Al≤0.06％、Ca 0.0005％～0.05％、Re 0.001％～0.5％、Mg≤0.05％、Ca/S≥0.5、Ca/Mg≥1、Ca/Re≥0.05、P≤0.020％、S≤0.015％，余量为Fe和不可避免的杂质。本发明提供了一种高表面质量、折弯性能优异的高强工具钢及其加工方法。采用本发明生产的工具钢，表面光洁，无氧化脱碳层，组织为含10％～20％粒状相且片间距0.15μm以下的均匀细小屈氏体组织，抗拉强度1000MPa以上，硬度37HRC以上，钢板屈强比70％以下，折弯性能优异，生产效率高，成本低。成本低。成本低。


技术研发人员：杨玉 王英海 张吉富 任俊威 马锋 丛志宇 王杰 刘志伟 孙傲 郭晓宏
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：2021.07.16
技术公布日：2021/10/8