本發明涉及一種熱作工具鋼的制造方法及熱作工具鋼。

背景技術：

1、熱作工具由于在與高溫的被加工材或硬質的被加工材接觸的同時使用，因此需要具備能夠耐受沖擊的韌性。而且，作為適用于熱作工具的材料(熱作工具鋼)，例如已知有作為日本工業標準(japanese?industrial?standards，jis)鋼種的skd61系合金工具鋼。此種熱作工具鋼通常是將由鋼塊或對鋼塊進行開坯加工而得的鋼片構成的原材料作為起始材料，對其進行各種熱加工或熱處理而制成規定的鍛造材，并對所述鍛造材進行退火處理而制造。然后，所制造的熱作工具鋼在硬度低的退火狀態下轉移至機械加工成所期望的熱作工具形狀的工序。

2、被機械加工成熱作工具的形狀的熱作工具鋼一般通過淬火回火而調整為規定的使用硬度后進行精加工。所謂淬火，是通過將所述熱作工具材料加熱至奧氏體溫度區域并對其進行驟冷，而使組織發生馬氏體相變的作業。因此，熱作工具材料的成分組成可通過淬火而調整為馬氏體組織。

3、為了提高所述熱作工具鋼的特性，對熱作工具鋼的制造方法進行了各種研究。例如，在專利文獻1中公開了一種熱作工具鋼的制造方法，其特征在于，為了獲得優異的韌性，在相對于以質量％計含有3％～6％的cr的熱作工具鋼的鑄塊正交的三個方向中的至少任一個方向上實施一系列的熱鍛造加工并導入應變，然后在1200℃～1300℃的溫度條件下花費6小時以上進行均熱。

4、且說，已知有熱作工具的韌性可通過使所述馬氏體組織微細而提高。具體而言，是使在所述馬氏體組織中確認到的原奧氏體粒徑微細。而且，作為使所述原奧氏體粒徑微細的方法，在所述淬火前的熱作工具材料的時間點操作所述退火組織是有效的，例如本申請申請人在專利文獻2中提出了如下方法：將所述退火組織設為“如下退火組織：對于剖面中的鐵素體晶粒，具有如下粒徑分布、即在以所述鐵素體晶粒的剖面面積為基準的篩上物的累積分布中，累積剖面面積為總剖面面積的90％時的粒徑以圓當量直徑計為25μm以下”。

5、現有技術文獻

6、專利文獻

7、專利文獻1：日本專利特開2007-100194號公報

8、專利文獻2：國際公開第2015/182586號

技術實現思路

1、發明所要解決的問題

2、在專利文獻2中，規定了用于獲得具有優異的韌性的熱作工具鋼的退火組織。但是，為了獲得相符的組織，需要以加工比(剖面面積比)計為5s以上的實體鍛煉，根據鋼塊的尺寸通過鍛造而獲得的鍛造材的尺寸存在限制，因此對于剖面尺寸大的鍛造材，在無法增加加工比的情況下，難以獲得微細的退火組織。

3、作為用于制造具有比鋼塊的剖面面積大的剖面面積的鍛造材的方法，已知有jis-g-7101中記載的鐓鍛造。但是，通常，大多在鐓時的溫度超過1200℃那樣的高溫下實施，由于立即引起晶粒生長，因此難以獲得微細的組織。關于此種鍛造時的課題，在專利文獻1及專利文獻2中無記載，留有研究的余地。

4、因此，本發明的目的在于提供一種即使剖面尺寸大也具有微細的退火組織的熱作工具鋼的制造方法。

5、解決問題的技術手段

6、本發明人為了獲得剖面面積大且具有微細的組織的熱作工具鋼，發現通過使實施所述鐓鍛造的時機及溫度、鍛造比適當化而獲得微細的退火組織的條件，從而達到了本發明。

7、即，本發明的一實施例是一種熱作工具鋼的制造方法，獲得剖面面積200000mm2以上的熱作工具鋼，所述熱作工具鋼的制造方法包括：開坯鍛造工序，將鋼塊加熱至1100℃～1250℃后，進行熱鍛造而獲得鋼片；第一精鍛造工序，將所述鋼片加熱至850℃～1020℃，進行鐓鍛煉成形比1.6以上的鐓鍛造而獲得中間鍛造材；以及第二精鍛造工序，對所述中間鍛造材進行實體鍛煉成形比2.0～4.0的實體鍛造而獲得鍛造材。

8、優選為在所述開坯鍛造工序之前，具有以1250℃以上對鋼塊進行加熱的均熱工序。

9、本發明的另一實施例是一種熱作工具鋼，剖面面積200000mm2以上，且組織剖面中的鐵素體晶粒具有如下粒徑分布：在以所述鐵素體晶粒的剖面面積為基準的篩上物的累積分布中，累積剖面面積為總剖面面積的90％時的粒徑以圓當量直徑計為25μm以下。

10、發明的效果

11、通過本發明，能夠提供一種即使剖面尺寸大也具有微細的退火組織的熱作工具鋼。

技術特征：

1.一種熱作工具鋼的制造方法，獲得剖面面積為200000mm2以上的熱作工具鋼，所述熱作工具鋼的制造方法具有：開坯鍛造工序，將鋼塊加熱至1100℃～1250℃后，進行熱鍛造而獲得鋼片；第一精鍛造工序，將所述鋼片加熱至850℃～1020℃，進行鐓鍛煉成形比1.6以上的鐓鍛造而獲得中間鍛造材；以及第二精鍛造工序，對所述中間鍛造材進行實體鍛煉成形比2.0～4.0的實體鍛造，獲得與長邊方向正交的剖面的面積為200000mm2以上的鍛造材。

2.根據權利要求1所述的熱作工具鋼的制造方法，在所述開坯鍛造工序之前，具有以1250℃以上對鋼塊進行加熱的均熱工序。

3.一種熱作工具鋼，與長邊方向正交的剖面的面積為200000mm2以上，所述剖面中的鐵素體晶粒具有如下粒徑分布：在以所述鐵素體晶粒的剖面面積為基準的篩上物的累積分布中，累積剖面面積為總剖面面積的90％時的粒徑以圓當量直徑計為25μm以下。

技術總結
本發明提供一種即使剖面尺寸大也具有微細的退火組織的熱作工具鋼的制造方法。一種熱作工具鋼的制造方法及熱作工具鋼，所述熱作工具鋼的制造方法獲得剖面面積200000mm<supgt;2</supgt;以上的熱作工具鋼，所述熱作工具鋼的制造方法具有：開坯鍛造工序，將鋼塊加熱至1100℃～1250℃后，進行熱鍛造而獲得鋼片；第一精鍛造工序，將所述鋼片加熱至850℃～1020℃，進行鐓鍛煉成形比1.6以上的鐓鍛造而獲得中間鍛造材；以及第二精鍛造工序，對所述中間鍛造材進行實體鍛煉成形比2.0～4.0的實體鍛造而獲得鍛造材。

技術研發人員：中野洋佑,古賀裕也,片岡公太
受保護的技術使用者：株式會社博邁立鋮
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28