一种250-400mm厚高品质低成本塑料模具钢1.2738的生产方法与流程

1.本发明属于中厚板生产领域，具体涉及到一种250-400mm厚高品质低成本塑料模具钢1.2738的生产方法。


背景技术：

2.1.2738是预硬塑胶模具钢，该钢硬度均匀、组织致密具有优良的抛光性及光蚀刻花性能、优良的可加工性、耐磨性能良好，主要制造大制作高精密塑料模具。但常规模具钢在生产调质过程中工件开裂、内部质量、耐磨性能、使用寿命已不能满足国内模具钢市场需求。如何确保特厚模具钢的机械性能、内部质量及使用寿命达到客户使用标准，成为急需解决的问题。


技术实现要素：

3.针对上述问题，发明人经过不断探索，终于获得本发明，因此本发明的目的在于提供一种250-400mm厚高品质低成本塑料模具钢1.2738的生产方法，通过该生产方法获得钢板的特厚机械性能能够达到客户标准要求保证其使用寿命，对于提高市场竞争力具有重要意义。
4.为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种250-400mm厚高品质低成本塑料模具钢1.2738的生产方法，通过该生产方法获得钢板包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：c：0.35-0.45％、si：0.2-0.4％、mn：1.30-1.6、p≤0.055％、s≤0.020％、cr：1.80-2.10％、v：0.015-0.035％，余量为fe和其他残留元素；
5.上述高品质低成本塑料模具钢1.2738的生产方法，包括以下工艺流程：洁净钢冶炼浇铸、钢锭加热、钢锭轧制、高温堆冷及热处理，具体为：
6.1)洁净钢冶炼浇铸：炼钢采用洁净钢冶炼工艺，提高钢水洁净度，采用1050mm厚的水冷模钢锭模生产，微缺陷浇注方法来保证钢锭内部质量。
7.2)钢锭加热：钢锭刷高温涂料避免高温氧化合脱碳，装钢锭温大于250℃，焖钢4～6小时，升温速度≤60℃/h,高温段保温温度1160
±
10℃，在保温高温段1/2时间翻钢，保证坯料温度均匀性，严控加热温度及保温时间，避免奥氏体原始晶粒长大，出钢过程中，钳吊轻夹轻放，避免表面氧化铁皮剥落产生二次氧化，采用二次除磷保证钢锭表面质量；
8.3)钢锭轧制：轧制过程采用差温轧制法，每道次打高压，水使1/4晶粒充分细化，道次压下量60mm，有利于特厚板心部缺陷的压合，平整道次压下量按照3-5mm/道次，总平整道次7～9道次，整体压缩比2.5～4.2，保证钢板表面光洁度及板型；
9.4)高温堆冷：钢板轧制后采用高温夹钳高温下线堆冷，通过高温堆冷来实现扩氢工艺，堆冷温度≥600℃，堆冷时间≥72小时，拆垛后带温切割帽口；
10.5)热处理工艺如下：采用正火快冷 回火工艺，正火温度850-860℃，保温系数2.0min/mm,水冷至320℃后缓慢冷却；回火温度550-560℃，保温系数2.0min/mm,空冷。
11.通过对c、si、mn、p、s等基本元素及cr、mo、ni等合金元素进行合理搭配，加入v元素，提高钢的韧性、耐磨性能，通过热处理保证了钢板均匀的硬度；通过洁净钢冶炼工艺，有效降低钢水中夹杂等有害物质提高钢水纯净度，采用水冷模模微缺陷浇注技术有效减轻钢锭原始坯料内部疏松、偏析等缺陷，低温钢加热工艺减小钢锭内部原始晶粒长大；通过差温轧制、正火快冷热处理工艺避免钢板应力开裂，并进一步细化钢板内部晶粒使钢板的整体硬度均匀性及内部探伤质量达到锻件水平。
12.本发明经过上述工艺过程，成功获取的250-400mm厚高品质低成本塑料模具钢1.2738，钢硬度均匀、组织致密具有优良的抛光性及光蚀刻花性能、优良的可加工性、耐磨性能良好。
附图说明
13.下面结合附图及实施例，对本发明的技术特征作进一步描述。
14.图1为本发明实施实例头部厚度1/4部位的金相组织(金相显微镜，
×
200)。
15.图2为本发明实施实例头部厚度1/2部位的金相组织(金相显微镜，
×
200)。
具体实施方式
16.以下结合生产实例对本发明作进一步详细描述。
17.发明产品是高品质低成本塑料模具钢1.2378，生产厚度250-400mm，单重28-38吨，包含如下质量百分比的化学成分(单位，wt％)：c：0.42％、si：0.3％、mn：1.50％、p：0.01％、s：0.003％、cr：1.9％、mo：0.20％、ni:1.05、v：0.030％；其它为fe和残留元素；
18.本发明实例厚度250mm-400mm的高品质1.2738塑料模具钢生产步骤如下：
19.1)洁净钢冶炼浇铸：炼钢采用洁净钢冶炼工艺，成品p≤0.010％、s≤0.009、h≤1.2ppm、o≤30ppm、n≤50ppm。采用我厂自主研发的水冷模锭模设备，根据温度调整浇注速度，控制水冷模水流量使来使锭凝固更快，原始晶粒更细小。使用1050mm厚上下宽面锥度100
±
5mm的钢锭，使浇注后钢水凝固充分补缩，以减轻钢锭内部疏松。
20.2)钢锭加热：钢锭刷高温涂料避免高温氧化合脱碳，加热过程中，避免应力性能炸裂，装钢锭温大于250℃，焖钢4～6小时，升温速度≤60℃/h,高温段保温温度1160
±
10℃，在保温高温段1/2时间翻钢，保证坯料温度均匀性，严控加热温度及保温时间，避免奥氏体原始晶粒长大，出钢过程中，钳吊轻夹轻放，避免表面氧化铁皮剥落产生二次氧化，采用二次除磷保证钢锭表面质量；
21.3)钢锭轧制：轧制过程采用差温轧制法，每道次打高压，水使1/4晶粒充分细化，道次压下量60mm，有利于特厚板心部缺陷的压合，平整道次压下量按照3-5mm/道次，总平整道次7～9道次，保证钢板表面光洁度及板型；
22.4)堆冷工艺:钢板轧制后，通过高温堆冷来实现扩氢工艺，堆冷温度≥600℃，堆冷时间≥72小时，拆垛后带温切割帽口。
23.5)热处理：采用正火快冷 回火工艺，正火温度850-860℃，保温系数2.0min/mm,水冷淬火至320℃缓慢冷却；回火温度550-560℃，保温系数2.0min/mm,空冷；
24.本发明实例厚度250mm-400mm的高品质1.2738塑料模具钢实物质量如下：1)热处理后钢板硬度
[0025][0026]
2)金相组织检测
[0027]
按gb/t 13299《钢的显微组织评定办法》和gb/t 6394《金属平均晶粒度的测定法》标准对金相组织进行评定，基体组织贝氏体为主，晶粒度8～10级，形貌如图1、图2所示。
[0028]
图1为本发明实施实例头部厚度1/4部位的金相组织(金相显微镜，
×
200)。
[0029]
图2为本发明实施实例头部厚度1/2部位的金相组织(金相显微镜，
×
200)。
[0030]
3)夹杂物检测
[0031]
按gb/t 10561《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》进行夹杂物评级，检测结果见下表：
[0032][0033]
4)无损探伤检测
[0034]
根据实物加工探伤试块，按照gb/t 5000.15-1998《锻件无损探伤检》测方法进行检验，合一级。
[0035]
以上所描述的仅为本发明的较佳实施例，上述具体实施例不是对本发明的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本发明的保护范围。