專利名稱：一種模具鋼鋼板的加工制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特殊鋼板材的加工制造方法，特別是一種針對(duì)合金含量較高的模具鋼鋼板的加工制造方法。
背景技術(shù)：
一般來說，特殊鋼是具有特殊的化學(xué)成分(合金化)、采用特殊的工藝生產(chǎn)、具備特殊的組織和性能、能夠滿足特殊需要的鋼類，模具鋼即屬于其中一類。與普通鋼相比，模具鋼具有更高的強(qiáng)韌性、物理性能、化學(xué)性能、生物相容性和工藝性能。但也正是由于其材料特性與其它鋼種的這種區(qū)別，其可加工溫度空間往往較窄，變形抗力對(duì)溫度極其敏感，變形抗力變化規(guī)律復(fù)雜；導(dǎo)熱能力差，升溫和降溫都很慢，變形過程的變形熱可以導(dǎo)致工件有較大的溫升，從而影響加工過程。模具鋼鋼板的加工多采用模鑄加鍛造的工藝來完成，加工周期較長(zhǎng)、成材率較低， 而如果采用普通鋼所采用的常規(guī)的直接由坯料軋至成品的熱軋方法，又無法保證軋件在加工過程保持在適用的溫度區(qū)間當(dāng)中，開裂問題嚴(yán)重，因此模具鋼鋼板的加工制造，一直是世界上合金板帶熱軋產(chǎn)線的工藝技術(shù)難點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種模具鋼鋼板的加工制造方法，針對(duì)模具鋼加工溫度空間窄，變形抗力變化規(guī)律復(fù)雜等特點(diǎn)降低生產(chǎn)中出現(xiàn)的缺陷率，獲得從形狀尺寸、到產(chǎn)品性能均滿足實(shí)際產(chǎn)品要求的模具鋼鋼板。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的模具鋼鋼板的加工制造方法，包括以下步驟步驟一、通過模鑄生產(chǎn)模具鋼鋼錠，所述模具鋼鋼錠為圓角扁錠，所述圓角扁錠的橫斷面的兩側(cè)為圓弧狀；步驟二、對(duì)所述鋼錠采用加熱爐加熱，鋼錠裝爐時(shí)爐溫不高于650°C，隨爐升溫，并在650°C時(shí)至少保溫2小時(shí)后，再升溫，到達(dá)1150士30°C后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，之后出爐；步驟三、將出爐后的鋼錠軋制成中間坯，將中間坯的冒口切除，并對(duì)中間坯進(jìn)行修磨；步驟四、將修磨后的中間坯采用加熱爐加熱，鋼錠裝爐時(shí)爐溫不高于650°C，隨爐升溫，并在650°C時(shí)至少保溫2小時(shí)后，再升溫，到達(dá)1150士30°C后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)， 之后出爐；步驟五、對(duì)出爐后的中間坯采用成形軋制、展寬軋制、精軋軋制三個(gè)階段進(jìn)行軋制，制成模具鋼鋼板。優(yōu)選地，所述步驟三中所述的鋼錠軋制成中間坯采用鋼錠小頭先進(jìn)入軋機(jī)的方式軋制。本發(fā)明的模具鋼鋼板的加工制造方法改變了傳統(tǒng)的以模鑄加鍛造生產(chǎn)模具鋼鋼
3板的模式，能夠針對(duì)模具鋼可加工溫度區(qū)間較窄的特點(diǎn)，克服其加工過程容易開裂等工藝技術(shù)難點(diǎn)，不僅提高了生產(chǎn)效率及成材率，而且所加工的板材尺寸形狀具有傳統(tǒng)方法不具備的精度，以及可拓展的厚度規(guī)格，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)連續(xù)高效生產(chǎn)，易于工業(yè)應(yīng)用。


圖1為本發(fā)明的模具鋼鋼板的加工制造方法的流程圖；圖2為常規(guī)的方形扁錠的立體示意圖；圖3為本發(fā)明的圓角扁錠的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式圖1為本發(fā)明的模具鋼鋼板的加工制造方法的流程圖，本發(fā)明的模具鋼鋼板的加工制造方法包括以下步驟模鑄圓角扁錠(Si)、鋼錠加熱(S2)、鋼錠消錐度軋制至中間坯
(53)、中間坯加熱(S4)、中間坯軋制至目標(biāo)尺寸(S5)。本發(fā)明首先考慮模具鋼鋼錠的錠形對(duì)后續(xù)工序及最終成品的影響，對(duì)模鑄錠形進(jìn)行設(shè)計(jì)，之后針對(duì)材料特性，設(shè)計(jì)加熱制度及軋制規(guī)程。一、模鑄錠形的設(shè)計(jì)(Si)圖2為常規(guī)的方形扁錠的立體示意圖，常規(guī)鋼板的加工所采用的錠形通常通過模鑄成如圖1所示的方形扁錠，也就是橫斷面形狀為矩形的扁錠。模鑄鋼錠都有一定的錐度以便脫模，如圖1所示，方形扁錠包括有鋼錠小頭1、鋼錠大頭2和冒口 3。由于扁錠的散熱表面積比其它錠形大，散熱效果好，增加了鋼錠激冷層的厚度，減少熱裂敏感性，同時(shí)減少偏析和改善共晶碳化；另一方面，方形扁錠在進(jìn)行軋制加工時(shí)邊部、角部溫降過大導(dǎo)致的邊裂、角裂。本發(fā)明針對(duì)模具鋼可加工溫度范圍較窄的特點(diǎn)，選用邊部為圓弧的圓角扁錠作為模鑄錠形，可避免方形扁錠在進(jìn)行軋制加工時(shí)邊部、角部溫降過大導(dǎo)致的邊裂、角裂。本發(fā)明首先通過模鑄生產(chǎn)模具鋼鋼錠，所述模具鋼鋼錠為圓角扁錠，所述圓角扁錠的橫斷面的兩側(cè)為圓弧狀。圖3為本發(fā)明的圓角扁錠的立體示意圖，如圖所示，圓角扁錠是指扁錠的橫斷面的兩側(cè)為圓弧狀，也就是圓角扁錠的上下表面為平面，兩側(cè)面為圓錐面。 所述圓角扁錠包括有鋼錠小頭10、鋼錠大頭20和冒口 30。二、加熱制度設(shè)計(jì)(S2)模具鋼導(dǎo)熱系數(shù)低，尤其是在低于650°C的低溫段，升溫較慢，因此采用加熱爐加熱時(shí)，為了能夠使鋼錠芯部與表面溫度均勻，鋼錠裝爐時(shí)的爐溫應(yīng)不高于650°C，隨爐升溫， 并在650°C時(shí)至少保溫2小時(shí)；之后繼續(xù)升溫，設(shè)定開軋溫度1150士30°C，到溫后繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，使鋼錠整體溫度均勻，之后出爐。三、軋制規(guī)程設(shè)計(jì)基于模具鋼可加工溫度區(qū)間較窄、以及鋼錠自身冒口較大、雜質(zhì)較多的特點(diǎn)，軋制分為兩次進(jìn)行，首先從鋼錠軋制成中間坯(S3)，之后切割掉冒口并進(jìn)行修磨，重新加熱
(54)，再次軋制至目標(biāo)厚度(S5)。在從鋼錠軋制成中間坯(S 3)，以消除錐度時(shí)，可以采用鋼錠大頭20先進(jìn)入軋機(jī)的方式進(jìn)行軋制，也可以采用鋼錠小頭10先進(jìn)入軋機(jī)的方式軋制。
由于鋼錠帶有一定錐度，如圖3所示，如果從鋼錠大頭20 —側(cè)也就是從冒口 30側(cè)先進(jìn)入軋機(jī)，雖然有助于提高初軋成坯率，但對(duì)于厚度錐度較大的大單重鋼錠，在軋制剛開始時(shí)，每個(gè)道次中軋件受到的軋制力逐漸減小，接近尾部時(shí)，完全脫離上軋輥，軋件受力平衡被突然打破，導(dǎo)致軋制的不穩(wěn)定，易出現(xiàn)卡鋼等生產(chǎn)問題。因此，在鋼錠的錐度消除之前， 采用從鋼錠小頭10先進(jìn)入軋機(jī)的方式進(jìn)行軋制，各道次按最大厚度點(diǎn)設(shè)定壓下量；錐度消除之后，按滿足最大咬入條件及最大轉(zhuǎn)矩限制來分配壓下量，在偶數(shù)道次通過立輥補(bǔ)償對(duì)軋件平面形狀進(jìn)行控制，且全程采用順軋，不進(jìn)行轉(zhuǎn)鋼，以最少的道次軋至中間坯的目標(biāo)厚度。軋制成所述中間坯后，將中間坯的冒口切除，并中間坯進(jìn)行修磨，修磨包括對(duì)上下表面、邊部進(jìn)行修磨。修磨完成后，再次按照上述模具鋼鋼錠的加熱制度進(jìn)行加熱，即采用加熱爐加熱，中間坯裝爐時(shí)爐溫不高于650°C，隨爐升溫，并在650°C時(shí)至少保溫2小時(shí)，繼續(xù)升溫，到達(dá)1150士30°C后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，之后出爐。中間坯出爐后，對(duì)中間坯采用成形軋制、展寬軋制、精軋軋制三個(gè)階段進(jìn)行軋制， 制成模具鋼鋼板，滿足產(chǎn)品形狀、尺寸要求及板形目標(biāo)。所述成形軋制、展寬軋制、精軋軋制三個(gè)階段與常規(guī)的板材的上述三階段軋制過程相同。以下面生產(chǎn)模具鋼Crl2MoV、Cr5MolV鋼板為實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作補(bǔ)充說明。1、模鑄錠形的設(shè)計(jì)實(shí)施例所采用的模具鋼Crl2MoV、Cr5MolV的化學(xué)成分分別見表1和表2 表lCrl2MoV化學(xué)成分(單位wt% )
權(quán)利要求
1.一種模具鋼鋼板的加工制造方法，其特征在于，包括以下步驟步驟一、通過模鑄生產(chǎn)模具鋼鋼錠，所述模具鋼鋼錠為圓角扁錠，所述圓角扁錠的橫斷面的兩側(cè)為圓弧狀；步驟二、對(duì)所述鋼錠采用加熱爐加熱，鋼錠裝爐時(shí)爐溫不高于650°c，隨爐升溫，并在 650°C時(shí)至少保溫2小時(shí)后，再升溫，到達(dá)1150 士 30°C后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，之后出爐；步驟三、將出爐后的鋼錠軋制成中間還，將中間坯的冒口切除，并對(duì)中間坯進(jìn)行修磨；步驟四、將修磨后的中間坯采用加熱爐加熱，鋼錠裝爐時(shí)爐溫不高于650°C，隨爐升溫， 并在650°C時(shí)至少保溫2小時(shí)后，再升溫，到達(dá)1150士30°C后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，之后出爐；步驟五、對(duì)出爐后的中間坯采用成形軋制、展寬軋制、精軋軋制三個(gè)階段進(jìn)行軋制，制成模具鋼鋼板。
2.如權(quán)利要求1所述的模具鋼鋼板的加工制造方法，其特征在于，所述步驟三中所述的鋼錠軋制成中間坯采用鋼錠小頭先進(jìn)入軋機(jī)的方式軋制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種模具鋼鋼板的加工制造方法，其包括以下步驟步驟一、通過模鑄生產(chǎn)模具鋼鋼錠，所述模具鋼鋼錠為圓角扁錠；步驟二、對(duì)所述鋼錠采用加熱爐加熱，鋼錠裝爐時(shí)爐溫不高于650℃，隨爐升溫，并在650℃時(shí)至少保溫2小時(shí)后，再升溫，到達(dá)1150±30℃后，繼續(xù)保溫至少2小時(shí)，之后出爐；步驟三、將出爐后的鋼錠軋制成中間坯，將中間坯的冒口切除，并對(duì)中間坯進(jìn)行修磨；步驟四、將修磨后的中間坯與步驟二相同的加熱制度加熱后出爐；步驟五、對(duì)出爐后的中間坯采用成形軋制、展寬軋制、精軋軋制三個(gè)階段進(jìn)行軋制，制成模具鋼鋼板。本發(fā)明提高了生產(chǎn)效率及成材率，而且所加工的板材尺寸形狀具有傳統(tǒng)方法不具備的精度，易于工業(yè)應(yīng)用。
文檔編號(hào)B21B1/30GK102407236SQ20101028788
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2010年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者楊禧, 焦四海, 邢釗, 閆博, 馬天軍 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司