專利名稱：X210CrW12鋼錠軋制開坯的生產方法
技術領域：
本發明涉及冶金行業模具鋼熱加工開坯的生產方法，尤其是指高合金冷作模具鋼熱加工開坯的生產方法。
背景技術：
模具鋼是特殊的合金鋼，按用途來分，一般可分為熱作模具鋼和冷作模具鋼二大類；按合金比(也就是合金含量)來分，一般可分為低合金模具鋼和高合金(合金含量大于12％)模具鋼二大類。高合金冷作模具鋼是特殊的模具鋼，能承受較重的載荷，且具有高的耐磨性，被廣泛地使用于制造冷沖模、冷鐓模、冷擠壓模、拉絲模、滾絲模等模具材料。
X210CrW12高合金含鎢冷作模具鋼是一種特殊的高合金冷作模具鋼，被廣泛地應用于高強度成形模具的制造和發動機重要零部件的制造，其主要特點是高碳(碳含量2.00～2.20％)、高合金(合金含量≥13％)、含鎢(鎢含量0.70～0.90％)、鋼錠鑄態組織是“鎢類碳化物的萊氏體(萊氏體由于其特殊的形狀和物理性能及不均勻性，塑性極差；鎢類型碳化物在提高模具鋼硬度的同時，也使模具鋼塑性有所下降)”；熱加工時，鎢類碳化物使基體脆性增加，變形不均勻都會導致殘余應力的增加，且受拉應力易聚集，溫度低于980℃，塑性下降顯著；因此，X210CrW12高合金含鎢冷作模具鋼的固有特性是導熱性低、塑性差、變形抗力大，過熱較敏感，熱加工溫度范圍比較窄，且熱加工開坯易產生裂紋。
目前，X210CrW12模具鋼的生產基本上采用“冶煉鑄錠——鍛壓開坯”的傳統生產工藝≤1.3t的冶金模鑄錠(主要是解決鎢類型碳化物不均勻分布)經7至9個火次的鍛造(鍛錘輕打，鍛造開坯)，完成140方mm規格的熱加工開坯。金屬成坯率低，生產周期長，冶金制造成本高。

發明內容
本發明開發一種X210CrW12鋼錠軋制開坯的生產方法，用初軋機代替鍛壓機進行熱加工開坯，軋制出合格的X210CrW12鋼坯，解決了X210CrW12高合金含鎢冷作模具鋼生產周期長、金屬成坯率低的問題，大大降低冶金制造的生產成本，滿足用戶要求和市場需要。
本發明提供的X210CrW12鋼錠軋制開坯的生產方法，其特征是采用均熱爐加熱鋼錠+初軋機(軋鋼機)一火軋制的熱加工開坯，將單支重量1.0～1.3噸的電爐鋼錠熱軋開坯成合格的X210CrW12高合金含鎢冷作模具鋼坯
均熱爐加熱鋼錠(1)鋼錠的入爐溫度400～450℃，保溫120～150分鐘；(2)以60～80℃/h的速度加熱升溫至1165～1175℃(溫度過低，不能保證鋼的高溫塑性；溫度過高，鋼的金相組織易粗化，導致軋制失敗)；(3)在1165～1175℃，保溫4小時～4.5小時，保溫期間，將鋼錠進行翻身，使鋼錠溫度均勻，鋼錠陰陽面溫度差≤25℃；(4)鋼錠出均熱爐，進入初軋機熱加工軋制開坯；初軋機軋制開坯(5)軋制前，先關閉軋輥的冷卻水，軸瓦的冷卻水適當關小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身，軋輥預熱至170～240℃溫度；(6)初軋機慢速軋制(破碎鋼錠鑄態中的鎢類碳化物，最大限度地降低軋輥對軋件的拉應力)，軋輥速度10～20轉/分；(7)鋼錠的開軋溫度≥1130℃，終軋溫度≥1060℃(若溫度＜1060℃，鋼的塑性下降很快，可能發生軋件開裂)；(8)熱加工軋制開坯時，壓下道次38～43道，前20道次保持單向軋制，軋制壓下量15～30mm(壓下量太大，鋼錠熱加工開坯時，可能發生開裂現象；壓下量太小，終軋溫度過低，軋制開坯困難)；(9)軋坯回退火爐進行常規去應力退火熱處理。
和現有技術相比，本發明具有下列優點1、工藝合理，可操作性強；2、生產周期大大縮短，生產組織便捷；3、金屬成坯率高，質量穩定；4、冶金制造成本大大降低。
具體實施方案某鋼鐵公司實施本發明專利，采用均熱爐加熱X210CrW12電爐鋼錠(錠重1.20噸)+初軋機(800軋機)一火軋制的熱加工開坯工藝，生產X210CrW12高合金含鎢冷作模具鋼坯(140×140mm)。均熱爐加熱鋼錠(1)鋼錠的入爐溫度440℃，保溫120分鐘；(2)以60℃/h的速度加熱升溫至1165～1175℃；(3)在1165～1175℃，保溫4.5小時，保溫期間，將鋼錠進行翻身，使鋼錠溫度均勻，鋼錠陰陽面溫度差≤25℃；(4)鋼錠出均熱爐，進入初軋機熱加工軋制開坯。初軋機軋制開坯(1)軋制前，先關閉軋輥的冷卻水，軸瓦的冷卻水適當關小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身，軋輥預熱至220℃溫度；(2)初軋機慢速軋制(破碎鋼錠鑄態中的鎢類碳化物，最大限度地降低軋輥對軋件的拉應力)，軋輥速度10～20轉/分；(3)鋼錠的開軋溫度≥1130℃，終軋溫度≥1060℃；(4)壓下道次42道，前20道次保持單向軋制，軋制壓下量23mm；(5)軋制開坯的成品鋼坯(140×140mm)回退火爐進行常規去應力退火熱處理。
實施本發明專利對X210CrW12鋼錠進行熱加工開坯，具有工藝簡單、生產組織便捷、冶金制造成本低的特點，與傳統的“冶煉鑄錠——鍛壓開坯”生產工藝相比，不僅金屬成坯率提高1～1.5％(達81.35％)以上，更重要的是生產周期大大縮短，冶金制造成本降低660元/噸鋼以上；熱加工軋制開坯生產的140mm方鋼坯及制成的Φ40mm成品棒材，內材質量穩定可靠，檢測結果(見表一、表二)符合標準之規定，且鋼坯表面質量優于鍛壓開坯，鋼錠開坯、成材合格率100％，經濟效益顯著。
140mm2鋼坯的金屬成坯率、低倍質量表1

Φ40mm成品材物理測試結果表2

權利要求
1.X210CrW12鋼錠軋制開坯的生產方法，其特征是采用均熱爐加熱鋼錠+初軋機一火軋制的熱加工開坯，將單支重量1.0～1.3噸的電爐鋼錠熱軋開坯成合格的X210CrW12高合金含鎢冷作模具鋼坯均熱爐加熱鋼錠(1)鋼錠的入爐溫度400～450℃，保溫120～150分鐘；(2)以60～80℃/h的速度加熱升溫至1165～1175℃；(3)在1165～1175℃，保溫4小時～4.5小時，保溫期間，將鋼錠進行翻身，使鋼錠溫度均勻，鋼錠陰陽面溫度差≤25℃；(4)鋼錠出均熱爐，進入初軋機熱加工軋制開坯；初軋機軋制開坯(5)軋制前，先關閉軋輥的冷卻水，軸瓦的冷卻水適當關小，且避免軸瓦的冷卻水飛濺到輥身，軋輥預熱至170～240℃溫度；(6)初軋機慢速軋制，軋輥速度10～20轉/分；(7)鋼錠的開軋溫度≥1130℃，終軋溫度≥1060℃；(8)熱加工軋制開坯時，壓下道次38～43道，前20道次保持單向軋制，軋制壓下量15～30mm；(9)軋坯回退火爐進行常規去應力退火熱處理。
全文摘要
X210CrW12鋼錠軋制開坯的生產方法，其特征是采用均熱爐加熱+初軋機一火軋制，對≤1.3噸/支的電爐鋼錠熱軋開坯(1)均熱爐加熱鋼錠入爐溫度≤450℃保溫150分鐘；以≤80℃/h的速度升溫至1170℃保溫4.5小時，保溫期間將鋼錠進行翻身；鋼錠陰陽面溫差≤25℃出爐；(2)初軋機軋制軋制前關閉軋輥的冷卻水，軋輥預熱；初軋機軋輥速度≤20轉/分；開軋溫度≥1130℃，終軋溫度≥1060℃；壓下道次40道，壓下量≤30mm；鋼坯回爐進行常規去應力退火熱處理。實施本發明專利具有工藝簡單、生產組織便捷的特點，冶金制造成本降低660元/噸鋼以上，軋制鋼坯及成品棒材的質量穩定可靠，檢測結果符合標準規定，鋼錠開坯、成材合格率100％，經濟效益顯著。
文檔編號B21B3/00GK1584065SQ20041002510
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月11日 優先權日2004年6月11日
發明者續維, 顧新根, 陳新建, 黃俊春, 王慶亮, 沈燕源 申請人:寶鋼集團上海五鋼有限公司