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申请/专利权人：河南中原特钢装备制造有限公司;中北大学

摘要：本发明公开了一种截面硬度均匀的镜面塑料模具钢及其制造方法，所述镜面模具钢的的化学成分按质量分数为：C：0.35～0.45％、Si：0.40～0.60％、Mn：0.40～0.70％、Cr：6.50～8.00％、Ni：0.10～0.30％、Mo：0.50～0.70％、V：0.50～0.70％、Al：0.020～0.060％、P≤0.015％、S≤0.010％、O≤0.0015％、N：0.020～0.040％，所述制造方法包括电极坯制备、电极坯退火、电渣重熔、加热锻造、锻件退火、热处理等步骤。利用本发明制造的镜面塑料模具钢硬度高，淬透性好，镜面塑料模具钢全截面硬度稳定保持在49～52HRC，最大截面硬度差≤2HRC，硬度分布均匀，完全满足本领域对大截面镜面塑料模具钢硬度分布均匀性的高要求。

主权项：1.一种截面硬度均匀的镜面塑料模具钢制造方法，其特征在于，通过所述镜面塑料模具钢制造方法制备的镜面塑料模具钢全截面硬度稳定保持在49～52HRC，最大截面硬度差≤2HRC，晶粒度≥8级，可抛光至10000#，所述镜面塑料模具钢制造方法包括如下步骤：一电极坯制备：根据镜面模具钢目标产品的组分含量要求配比原料，进行电炉冶炼工序、LF精炼工序和VD处理工序，然后浇注成电极坯，其中，镜面模具钢目标产品的组分含量按质量分数为：C：0.35～0.45％、Si：0.40～0.60％、Mn：0.40～0.70％、Cr：6.50～8.00％、Ni：0.10～0.30％、Mo：0.50～0.70％、V：0.50～0.70％、Al：0.020～0.060％、P≤0.015％、S≤0.010％、O≤0.0015％、N：0.020～0.040％，其余为Fe和不可避免的杂质余量；二电极坯退火：将电极坯在350～450℃预热2～3h，以80～100℃h的速率升温至700～750℃后保温，保温时间基于电极坯的直径按照1.5～2.0minmm计算，然后以≤40℃h的速率将电极坯炉冷至200℃以下出炉；三电渣重熔：将退火后的电极坯进行表面修磨处理后，采用CaF2、CaO和Al2O3三元渣系进行冶炼，冶炼过程加入脱氧剂，冶炼得到电渣锭；四加热锻造：电渣锭热送装炉，在630～700℃保温2～3h后，在2～4h内升温到800～850℃，保温3～6h后，在4～6h内升温到1220～1260℃，保温15～20h后，将电渣锭出炉锻造为钢板，开锻温度控制为1100～1180℃，终锻温度控制为≥900℃；五锻件退火：将钢板于300℃以下装炉，以60～80℃h的速率升温至630～700℃后，保温2～3h，再以≤60℃h的速率加热至850～900℃后，保温10～15h，保温结束后炉冷至400～500℃，出炉空冷；六热处理：包括淬火工序和回火工序，在淬火工序中，将退火后的钢板以60～80℃h的速率升温至850～900℃后保温5～8h，然后以60～80℃h的速率升温至1010～1050℃后保温，保温时间基于钢板的厚度按照2～3minmm计算，出炉水淬至室温，在回火工序中，将淬火后的钢板以≤60℃h的速率加热到500～550℃后保温，保温时间基于钢板的厚度按照3～4minmm计算，出炉空冷至室温；在电极坯制备步骤，电炉冶炼工序采用氧化法熔化冶炼工艺在偏心底出钢电炉进行，当电炉中钢水的C≤0.09％、P≤0.008％且温度≥1640℃时出钢送入LF炉，出钢时采用留钢留渣操作，出钢过程中加铝进行沉淀脱氧、加入造渣料造新渣；LF精炼工序包括：钢水到站后通氩气搅拌，精炼过程全程白渣，碱度R控制在3.2～4.5之间，采用硅钙粉进行扩散脱氧，白渣保持时间控制为≥20min，脱氧充分后进行成分微调，温度在1650～1670℃时出站吊包转至VD炉；VD处理工序包括：钢水到站后抽真空，炉内真空度控制到≤67Pa后保持20～30min，采用喂铝线方式进行铝合金化，采用氩气进行搅拌，氩气搅拌过程中保持渣面微动而不裸露钢水，成分搅拌均匀后，停止氩气吹入，改为底吹高纯氮气，以600NLmin的流量吹氮6～10min进行氮合金化，温度在1560～1580℃时出站，出站的钢水中[H]控制为≤1.0ppm；在电渣重熔步骤，CaF2、CaO和Al2O3三元渣系中CaF2、CaO和Al2O3的比例控制为6:2:2，脱氧剂为硅钙粉，提电流阶段后开始按照80～90g5分钟加入硅钙粉，补缩阶段按照35～45g5分钟加入硅钙粉；在加热锻造步骤，锻造采用“两墩两拔”方式进行，锻造比控制在5以上。

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