冷作模具钢(Cr12MoV)短流程生产工艺实践

Cr12MoV扁钢主要采用模铸钢锭、多火次锻造、轧制成材的长流程工艺,生产效率低、成材率低、成本高、能耗高。为了解决冷作模具钢的导热性和塑性较差等问题,设计了90 t EBT-LF-VD-150 mm×630 mm连铸矩形坯和一火加热+15道次轧制成材的短流程工艺,成功开发Cr12MoV钢矩形连铸坯及轧制19 mm厚扁钢产品,连铸坯中心疏松1.5级,中心偏析≤1.0级,成品扁钢共晶碳化物不均匀级别≤3级,探伤质量等级达到A级,各项性能指标均满足标准要求。Cr12MoV冷作模具钢产品实现批量生产,取得了良好的经济效益。

高碳高合金工模具钢连铸工艺发展现状

概述了国外有关连铸高速钢、工模具钢的工业化生产应用以及国内一些企业和研究机构围绕高碳高合金钢连铸技术做过的研究和工业试验。分析认为有必要加大高碳高合金钢连铸技术的开发和应用。相比于传统模铸,研究表明连铸可使粗大的碳化物厚度降低40%,晶粒尺寸降低50%,并且碳化物形貌也由平直片状转变为纤维状,这将有利于后续锻轧工艺的碳化物细化。最后提出了可在连铸矫直机、水冷工艺、铸坯截面尺寸以及成材锻压比方面进行优化改进,如果能够在现在技术成熟的弧形连铸机取得突破,这将更有利于提升铸坯质量,实现高碳高合金工模具钢连铸工业化应用。

M2高速钢连铸连轧短流程工艺生产实践

为了解决模铸、多火次锻造/轧制的长流程生产M2高速钢线材存在的问题,如生产效率低、成材率低、成本高、能耗高、质量稳定差等,团队克服了M2高速钢可浇性差、裂纹敏感性强、钢坯塑性差、碳化物尺寸控制难度大等难点,采用弧形连铸机生产150 mm×150 mm连铸坯,并在高合金线材轧机上一火轧制线材的短流程,成品ø11 mm线材各项质量指标符合国家标准,碳化物不均匀度和碳化物颗粒度均优于模铸产品。在工业生产中,M2高速钢线材短流程的成功实践,对该产品的工艺流程优化有重要意义。

连铸对M2高速钢偏析与碳化物的影响

为了加快实现M2高速钢连铸工业生产,改善M2连铸坯组织均匀性、降低宏观偏析、细化碳化物、提高铸坯内部质量,采用金属原位分析仪、直读光谱仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等手段研究弧形连铸工艺生产M2高速钢弧形的铸态组织以及热加工后组织情况,特别是宏观偏析和碳化物演变,并与模铸工艺生产M2高速钢进行对比。结果表明,M2高速钢弧形连铸坯的碳化物最大尺寸相比于模铸情况降低了约44%,二次枝晶间距降低约20%;另外,连铸坯碳化物呈纤维状,经过高温热处理后更易分解,碳化物得到了进一步细化;锻轧后,连铸坯碳化物尺寸均匀,无明显大块碳化物,最大碳化物尺寸小于10μm。