易切屑3Cr17NiMo模具鋼及其制造方法
【專利摘要】為解決現(xiàn)有技術(shù)3Cr17NiMo模具鋼存在的機(jī)械加工切屑性能較低，機(jī)械加工切屑較為困難等問題，本發(fā)明提出一易切屑3Cr17NiMo模具鋼及其制造方法采用本發(fā)明易切屑3Cr17NiMo模具鋼制造方法能夠制造出S含量為0.05～0.1模具鋼，其含量遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)≤0.005的要求。并且，保持模具鋼的抗拉強(qiáng)度≥640Mpa，沖擊功≥4J。本發(fā)明易切屑3Cr17NiMo模具鋼及其制造方法的有益技術(shù)效果是能夠在保證不降低3Cr17NiMo模具鋼的內(nèi)部質(zhì)量、機(jī)械性能和耐腐蝕性的前提下，有效的提高了3Cr17NiMo模具鋼的機(jī)械切屑加工性能。
【專利說明】易切屑3Cr17NiMo模具鋼及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及到一種3Crl7NiMo模具鋼及其制造技術(shù)，特別涉及到一種易切屑3Crl7NiMo模具鋼及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]3Crl7NiMo模具鋼系德國牌號(hào)的模具鋼，屬于改進(jìn)機(jī)械加工性能的調(diào)質(zhì)預(yù)硬塑料模具鋼，由于其優(yōu)良的耐腐蝕性強(qiáng)，被廣泛應(yīng)用作抗酸性模架及支撐工具的材料，或者用作表面要求低的模架或鑲?cè)爰?。根?jù)標(biāo)準(zhǔn)要求，3Crl7NiMo模具鋼的硫含量應(yīng)當(dāng)為S ≤0.005。由于3Crl7NiMo模具鋼中的硫含量超低，使得3Crl7NiMo模具鋼的機(jī)械加工切屑性能有所降低，機(jī)械加工切屑較為困難。當(dāng)然，為保證3Crl7NiMo模具鋼基體的內(nèi)部質(zhì)量和機(jī)械性能，必須保證3Crl7NiMo模具鋼的硫含量滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。顯然，現(xiàn)有技術(shù)3Crl7NiMo模具鋼存在著機(jī)械加工切屑性能較低，機(jī)械加工切屑較為困難等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有技術(shù)3Crl7NiMo模具鋼存在的機(jī)械加工切屑性能較低，機(jī)械加工切屑較為困難等問題，本發(fā)明提出一易切屑3Crl7NiMo模具鋼及其制造方法。
[0004]本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼，其特征在于:該模具鋼的化學(xué)成分為重量百分比 C0.28 ~0.32,Mn ≤ 1.00, Si ≤ 1.00, P ≤ 0.030, S0.05 ~0.l，Crl5.0 ~17.0，Ni0.5 ~
0.7，Mo0.15~0.30 ;抗拉強(qiáng)度≥640Mpa，沖擊功≥4J。
[0005]本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼制造方法，采用電弧爐EF + LF精煉+ VD +模鑄工藝制備3Crl7NiMo模具鋼，EF精煉采用返回吹氧法，在LF脫氧和調(diào)整完其他成份后，去掉部份渣，其特征在于:采用火磚塊造酸性渣，采用硫芯線增硫，在去除重量百分比80%的渣以后，采用VD對鋼液進(jìn)行真空處理，VD真空處理后加入鉻氮合金N-Cr，在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理；
[0006]所述采用火磚塊造酸性渣包括在LF爐脫氧及成份調(diào)整完成后，去除部分渣，加入火磚塊使?fàn)t渣堿度為1.0~1.3，所述火磚塊的組分為重量百分比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0007]所述采用硫芯線增硫包括爐渣熔化好后，用喂線機(jī)喂入硫芯線請整S含量至
0.09%，所述硫芯線的含S量為60%重量百分比；
[0008]所述采用VD對鋼液進(jìn)行真空處理包括將鋼包吊入VD爐，抽真空，時(shí)間≥20分鐘，極限真空度≤67Pa ；
[0009]所述VD真空處理后加入鉻氮合金N-Cr，包括真空處理后按N含量0.05%加入鉻氮合金N-Cr，用氬氣攪拌，氬氣流量4~6升/分鐘，壓力0.3MPa，時(shí)間5分鐘；
[0010]所述在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理，包括在澆注時(shí)從中注管均勻喂入稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量百分比，加入量為0.4~0.6kg/噸鋼液。
[0011]進(jìn)一步的,本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼制造方法,包括以下步驟:[0012]S1、電弧爐EF熔煉3Cr 17NiMo模具鋼液；
[0013]S2、采用鋼包精煉LF對3Crl7NiMo模具鋼液進(jìn)行精煉，包括，脫氧并調(diào)整合金成份；
[0014]S3、采用火磚塊造酸性渣，包括，在LF爐脫氧及成份調(diào)整完成后，去除部分渣，加入火磚塊使?fàn)t渣堿度為1.0~1.3，所述火磚塊的組分為重量百分比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0015]S4、采用硫芯線增硫，包括，爐渣熔化好后，用喂線機(jī)喂入硫芯線調(diào)整S含量至
.0.09%，所述硫芯線的含S量為60%重量百分比；
[0016]S5、采用VD型鋼包精煉爐對3Crl7NiMo模具鋼液進(jìn)行處理，包括，將鋼包吊入VD爐,抽真空，時(shí)間≥ 20分鐘，極限真空度≤67Pa ；
[0017]S6、加入鉻氮合金N-Cr，包括，真空處理后按N含量0.05%加入鉻氮合金N_Cr，用氬氣攪拌，氬氣流量4~6升/分鐘，壓力0.3MPa，時(shí)間5分鐘；
[0018]S7、在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理，包括，在澆注時(shí)從中注管均勻喂入稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量百分比，加入量為0.4~0.6kg/噸鋼液。
[0019]本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼及其制造方法的有益技術(shù)效果是能夠在保證不降低3Crl7NiMo模具鋼的內(nèi)部質(zhì)量、機(jī)械性能和耐腐蝕性的前提下，有效的提高了3Crl7NiMo模具鋼的機(jī)械切屑加工性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]附圖1是本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼制造方法的步驟示意圖。
[0021]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼及其制造方法作進(jìn)一步的說明。
【具體實(shí)施方式】
[0022]本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼，其特征在于:該模具鋼的化學(xué)成分為重量百分比 C0.28 ~0.32,Mn ≤1.00, Si ≤ 1.00, P ≤ 0.030, S0.05 ~0.l，Crl5.0 ~17.0，Ni0.5 ~
.0.7，Mo0.15~0.30 ;抗拉強(qiáng)度≥640Mpa，沖擊功≥4J。
[0023]附圖1是本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼制造方法的步驟示意圖，由圖可知，本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼制造方法，采用電弧爐EF + LF精煉+ VD +模鑄工藝制備3Crl7NiMo模具鋼，EF精煉采用返回吹氧法，在LF脫氧和調(diào)整完其他成份后，去掉部份渣，其特征在于:采用火磚塊造酸性渣，采用硫芯線增硫，在去除重量百分比80%的渣以后，采用VD對鋼液進(jìn)行真空處理，VD真空處理后加入鉻氮合金N-Cr，在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理；
[0024]所述采用火磚塊造酸性渣包括在LF爐脫氧及成份調(diào)整完成后，去除部分渣，加入火磚塊使?fàn)t渣堿度為1.0~1.3，所述火磚塊的組分為重量百分比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0025]所述采用硫芯線增硫包括爐渣熔化好后，用喂線機(jī)喂入硫芯線請整S含量至
.0.09%，所述硫芯線的含S量為60%重量百分比；
[0026]所述采用VD對鋼液進(jìn)行真空處理包括將鋼包吊入VD爐，抽真空，時(shí)間≥20分鐘，極限真空度≤67Pa ；
[0027]所述VD真空處理后加入鉻氮合金N-Cr，包括真空處理后按N含量0.05%加入鉻氮合金N-Cr，用氬氣攪拌，氬氣流量4~6升/分鐘，壓力0.3MPa，時(shí)間5分鐘；
[0028]所述在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理，包括在澆注時(shí)從中注管均勻喂入稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量百分比，加入量為0.4~0.6kg/噸鋼液。
[0029]本發(fā)明易切屑3Crl7NiMo模具鋼制造方法，包括以下步驟:
[0030]S1、電弧爐EF熔煉3Cr 17NiMo模具鋼液；
[0031]S2、采用鋼包精煉LF對3Crl7NiMo模具鋼液進(jìn)行精煉，包括，脫氧并調(diào)整合金成份；
[0032]S3、采用火磚塊造酸性渣，包括，在LF爐脫氧及成份調(diào)整完成后，去除部分渣，加入火磚塊使?fàn)t渣堿度為1.0~1.3，所述火磚塊的組分為重量百分比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0033]S4、采用硫芯線增硫，包括，爐渣熔化好后，用喂線機(jī)喂入硫芯線調(diào)整S含量至
0.09%，所述硫芯線的含S量為 60%重量百分比；
[0034]S5、采用VD型鋼包精煉爐對3Crl7NiMo模具鋼液進(jìn)行處理，包括，將鋼包吊入VD爐,抽真空，時(shí)間> 20分鐘，極限真空度≤67Pa ；
[0035]S6、加入鉻氮合金N-Cr，包括，真空處理后按N含量0.05%加入鉻氮合金N_Cr，用氬氣攪拌，氬氣流量4~6升/分鐘，壓力0.3MPa，時(shí)間5分鐘；
[0036]S7、在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理，包括，在澆注時(shí)從中注管均勻喂入稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量百分比，加入量為0.4~0.6kg/噸鋼液。
[0037]實(shí)施例1
[0038]爐號(hào)13V642，鋼種 3Crl7NiMo，錠型 8.3T,支數(shù) 3 ；
[0039]電弧爐EF熔煉，吹氧助熔，氧壓0.4Mpa;溫度到1595 °C后，雙管抬吹，氧壓
1.0Mpa ；35分鐘后，止吹，倒入石灰200kg，降溫料2500kg ; 15分鐘后，加硅鐵粉30kg ;取樣，扒渣90%重量比，溫度1685°C，出鋼；鋼液化學(xué)成分為重量百分比C0.12，Si0.35，Mn0.15，P0.025，S0.035，Cr 14.25，Ni0.56，Mo0.20 ；
[0040]鋼包精煉LF， 加入石灰300kg，高碳鉻鐵150kg，低碳鉻鐵300kg，金屬錳80kg，30分鐘后，喂入鋁線80m，加入硅鈣粉40kg，15分鐘后，取樣，倒渣20%重量比；鋼液化學(xué)成分為重量百分比 C0.22，Si0.45，Mn0.56，P0.026，S0.025，Cr 14.95，Ni0.63，Mo0.20 ；
[0041]造酸性渣，在LF爐脫氧及成份調(diào)整完成后，去除部分渣，加入火磚塊300kg使?fàn)t渣堿度為1.0~1.3，所述火磚塊的組分為重量百分比60%的SiO2和40%的Al2O3 ；
[0042]硫芯線增硫，爐渣熔化好后，調(diào)正溫度1651°C，用喂線機(jī)喂入硫芯線160m調(diào)整S含量至0.09%，所述硫芯線的含S量為60%重量百分比；取樣鋼液化學(xué)成分為重量百分比C0.24，Si0.47，Mn0.56，P0.026，S0.095，Cr 14.95，Ni0.53，Mo0.21 ；
[0043]VD型鋼包精煉爐，調(diào)整溫度1655°C，蒸汽壓力IMpa，開始抽真空；真空度67Pa保持12分鐘，真空度49Pa，破空；
[0044]加入鉻氮合金N-Cr，調(diào)整溫度1585°C，加入鉻氮合金N_Crl30kg，氬氣攪拌，氬氣流量為4~6升/分鐘，壓力0.3Mpa ；
[0045]加入稀土元素，在中注管喂入稀土絲12kg，邊喂邊澆注，直至注完。[0046]實(shí)施例2
[0047]爐號(hào)13V518，鋼種3Crl7NiMo，錠型6.5T，支數(shù)4支；實(shí)施例2的制作步驟與實(shí)施例I相同，原輔料加入量、條件控制和成分控制也與實(shí)施例1相同，僅是錠型和支數(shù)略有不同，實(shí)際上為實(shí)施例1的重復(fù)性試驗(yàn)。
[0048]實(shí)施例3
[0049]爐號(hào)13V519，鋼種3Crl7NiMo，錠型8.3T，支數(shù)3支；實(shí)施例3的制作步驟與實(shí)施例I相同，原輔料加入量、條件控制和成分控制也與實(shí)施例1相同，僅是錠型和支數(shù)略有不同，實(shí)際上為實(shí)施例1的重復(fù)性試驗(yàn)。
[0050]實(shí)施例1至3的化學(xué)成分、探傷合格率和機(jī)械性能列于下表。
[0051]
【權(quán)利要求】
1.一種易切屑3Crl7NiMo模具鋼，其特征在于:該模具鋼的化學(xué)成分為重量百分比C0.28 ~0.32，Mn ( 1.00，Si ( 1.00，P ≤ 0.030，S0.05 ~0.1，Cr 15.0 ~17.0, Ni0.5 ~0.7，Mo0.15~0.30 ;抗拉強(qiáng)度≥640Mpa，沖擊功≥4J。
2.一種易切屑3Crl7NiMo模具鋼制造方法，其特征在于:采用電弧爐EF + LF精煉+VD +模鑄工藝制備3Crl7NiMo模具鋼，EF精煉采用返回吹氧法，在LF脫氧和調(diào)整完其他成份后，去掉部份渣，其特征在于:采用火磚塊造酸性渣，采用硫芯線增硫，在去除重量百分比80%的渣以后，采用VD對鋼液進(jìn)行真空處理，VD真空處理后加入鉻氮合金N-Cr，在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理； 所述采用火磚塊造酸性渣包括在LF爐脫氧及成份調(diào)整完成后，去除部分渣，加入火磚塊使?fàn)t渣堿度為1.0~1.3，所述火磚塊的組分為重量百分比60%的SiO2和40%的Al2O3 ； 所述采用硫芯線增硫包括爐渣熔化好后，用喂線機(jī)喂入硫芯線請整S含量至0.09%，所述硫芯線的含S量為60%重量百分比； 所述采用VD對鋼液進(jìn)行真空處理包括將鋼包吊入VD爐，抽真空，時(shí)間> 20分鐘，極限真空度≤67Pa ； 所述VD真空處理后加入鉻氮合金N-Cr，包括真空處理后按N含量0.05%加入鉻氮合金N-Cr，用氬氣攪拌，氬氣流量4~6升/分鐘，壓力0.3MPa，時(shí)間5分鐘； 所述在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理，包括在澆注時(shí)從中注管均勻喂入稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≤99%重量百分比，加入量為0.4~0.6kg/噸鋼液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述易切屑3Crl7NiMo模具鋼制造方法，其特征在于:該方法包括以下步驟: S1、電弧爐EF熔煉3Crl7NiMo模具鋼液； S2、采用鋼包精煉LF對3Crl7NiMo模具鋼液進(jìn)行精煉，包括，脫氧并調(diào)整合金成份； S3、采用火磚塊造酸性渣，包括，在LF爐脫氧及成份調(diào)整完成后，去除部分渣，加入火磚塊使?fàn)t渣堿度為1.0~1.3，所述火磚塊的組分為重量百分比60%的SiO2和40%的Al2O3 ； S4、采用硫芯線增硫，包括，爐渣熔化好后，用喂線機(jī)喂入硫芯線調(diào)整S含量至0.09%,所述硫芯線的含S量為60%重量百分比； S5、采用VD型鋼包精煉爐對3Crl7NiMo模具鋼液進(jìn)行處理，包括，將鋼包吊入VD爐，抽真空，時(shí)間> 20分鐘，極限真空度≤67Pa ； S6、加入鉻氮合金N-Cr，包括，真空處理后按N含量0.05%加入鉻氮合金N_Cr，用氬氣攪拌，氬氣流量4~6升/分鐘，壓力0.3MPa，時(shí)間5分鐘； S7、在澆鑄過程加稀土對鋼液進(jìn)行硫化物變性處理，包括，在澆注時(shí)從中注管均勻喂入稀土絲，所述稀土絲的稀土含量≥99%重量百分比，加入量為0.4~0.6kg/噸鋼液。
【文檔編號(hào)】C21C7/04GK103710645SQ201310693173
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】莫敦, 鄧吉寧 申請人:江油市長祥特殊鋼制造有限公司