本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，具體涉及提高cr12mov模鑄鋼錠內部質量的方法。

　　背景技術：

　　模具鋼是用來制造冷沖模、熱鍛模、壓鑄模等模具的鋼種，其中冷作模具鋼是指使金屬在冷態下變形或成形所使用的模具鋼。crl2mov鋼是現有市場上應用最廣泛的冷作模具鋼材料，其具有較高的淬透性、淬硬性、耐磨性，高溫抗氧化性能好，因此作為通用型冷作模具鋼材料廣泛應用于制造各種用途的冷作模具，例如形狀復雜的沖孔凹模、冷擠壓模、滾螺紋輪、冷剪切刀和精密量具等。然而，這類冷作模具鋼屬于萊氏體鋼，由于鋼中含有大量cr、mo、v等碳化物形成元素，在凝固和共析轉變過程中會形成大量共晶碳化物，且凝固過程鋼坯心部易產生嚴重的成分偏析和疏松、縮孔類缺陷，導致鋼材的熱塑性差，后續熱加工時疏松如果不能焊合，就會擴展成為裂紋，導致成品超聲波探傷不合格，造成成品降級或報廢處理。

　　目前，國內多采用模鑄鋼錠+鍛造開坯+軋制成材的工藝生產厚度為120mm及以上的厚扁模具鋼，因成品厚度較厚，對應模鑄鋼錠尺寸較大，其內部疏松或縮孔類缺陷的產生幾率較常規鋼錠大。因此，如何改進冶煉工藝來改善模鑄鋼錠內部疏松、縮孔類缺陷，從而提高cr12mov模鑄鋼錠內部質量顯得非常重要。目前國內在鋼錠內部質量控制方面的專利或文章較多，但針對cr12mov模鑄鋼錠內部質量的改進方法鮮見報道。

　　技術實現要素：

　　本發明解決的技術問題是現有crl2mov厚扁模具鋼內部疏松、縮孔類缺陷明顯。

　　本發明解決上述問題的技術方案是提供提高cr12mov模鑄鋼錠內部質量的方法，包括采用下注法模鑄鋼錠的步驟，其中澆注溫度控制在1450℃～1470℃，錠身澆注時間控制在6～8min，冒口填充時間控制在5min以內。

　　其中，cr12mov模鑄鋼錠的化學成分以質量百分數計控制為碳1.45％～1.70％、硅≤0.40％、錳≤0.40％、磷≤0.030％、硫≤0.020％、鉻11.00％～12.50％、鉬0.40％～0.60％、釩0.15％～0.30％，余量為鐵及雜質。

　　其中，cr12mov模鑄鋼錠為方型錠、圓錠、扁錠中的一種。

　　作為優選的，cr12mov模鑄鋼錠為3.2t扁錠。

　　其中，模鑄鋼錠過程鋼錠模需按要求進行清刷整理，保證澆注前有30～100℃的模溫。

　　其中，模鑄鋼錠過程鋼錠分兩盤澆注，每盤鋼錠模盡量按對稱布置擺放在底板上，底板要趁熱砌制，冷底板要預熱到100℃以上方可砌制。

　　進一步的，第一盤澆注溫度1450～1460℃，錠身澆注時間6～8min，冒口填充時間≤5min，第二盤澆注溫度1460～1470℃，錠身澆注時間7～8min，冒口填充時間≤5min。

　　其中，本發明提高cr12mov模鑄鋼錠內部質量的方法還包括鍛造開坯的步驟，具體為模鑄鋼錠后紅送鋼錠至鍛造工序，動模時間為150～200min。

　　本發明還提供cr12mov厚扁模具鋼的制備方法，按照上述方法得到模鑄鋼錠后，經鍛造開坯軋制成厚扁模具鋼，厚扁模具鋼厚度為120mm及以上。

　　本發明的有益效果：

　　本發明對澆注溫度、澆注時間等工藝參數進行了嚴格控制，生產的cr12mov模鑄鋼錠經鍛造開坯后軋制得到內部質量良好的厚扁模具鋼，其經超聲波探傷未發現疏松或縮孔類缺陷；本發明通過澆注3.2t扁錠，同時配合兩盤澆注確保澆注過程設備的穩定性及便于重量的精確控制，可得到內部質量良好的厚度在120mm及以上厚扁模具鋼。

　　具體實施方式

　　本發明提供提高cr12mov模鑄鋼錠內部質量的方法，包括采用下注法模鑄鋼錠的步驟，其中澆注溫度控制在1450℃～1470℃，錠身澆注時間控制在6～8min，冒口填充時間控制在5min以內。

　　我們發現，澆注溫度高對鋼錠的質量具有一系列不利的影響：①鋼液吸氣嚴重，鋼錠的皮下氣泡和內部氣泡多，白點等缺陷也相應嚴重；②鋼液液態收縮大，縮孔疏松嚴重；③鋼錠凝固時間長，由于鋼液選分結晶使得宏觀偏析嚴重，柱狀晶發達。但是，如果澆注溫度過低，則易發生①鋼液流經湯道時發生凍結的現象；②鋼液粘調，非金屬夾雜物不易上浮。

　　澆注時間(即澆注速度)分為錠身澆注時間和冒口填充時間，如果注速過快，同一時間內帶入鋼錠模內的熱量增加，整個鋼錠的凝固時間延長，成分偏析嚴重，夾雜物增多，氣體也不易排出。澆注速度與澆注溫度、鋼種、錠型、冶煉方法等有直接關系，在錠型和鋼種確定的前提下，澆注速度主要是與澆注溫度相配合。澆注速度與澆注溫度是密不可分的，必須根據注溫調節注速。

　　其中，cr12mov模鑄鋼錠的化學成分以質量百分數計控制為碳1.45％～1.70％、硅≤0.40％、錳≤0.40％、磷≤0.030％、硫≤0.020％、鉻11.00％～12.50％、鉬0.40％～0.60％、釩0.15％～0.30％，余量為鐵及雜質。

　　其中，cr12mov模鑄鋼錠為方型錠、圓錠、扁錠中的一種。

　　作為優選的，cr12mov模鑄鋼錠為3.2t扁錠。通過大量實驗發現，生產120mm及以上厚度的厚扁模具鋼需采用3.2t扁錠方能使其鍛造、軋制過程成才率最高，生產孔型匹配最合理。

　　其中，模鑄鋼錠過程鋼錠模需按要求進行清刷整理，保證澆注前有30～100℃的模溫。

　　其中，模鑄鋼錠過程鋼錠分兩盤澆注，每盤鋼錠模盡量按對稱布置擺放在底板上，底板要趁熱砌制，冷底板要預熱到100℃以上方可砌制。本發明采用兩盤澆注，同一鋼包澆注完第一盤后，緊接著進行第二盤澆注，確保澆注過程設備的穩定性以及便于重量的精確控制。

　　進一步的，第一盤澆注溫度1450～1460℃，錠身澆注時間6～8min，冒口填充時間≤5min，第二盤澆注溫度1460～1470℃，錠身澆注時間7～8min，冒口填充時間≤5min。

　　其中，本發明提高cr12mov模鑄鋼錠內部質量的方法還包括鍛造開坯的步驟，具體為模鑄鋼錠后紅送鋼錠至鍛造工序，動模時間為150～200min。動模時間對鋼錠內部質量有較大的影響，動模時間控制不合理，極容易造成鋼錠心部最后凝固位置出現孔洞或裂紋等缺陷。為更好的控制模鑄鋼錠內部質量，本發明通過試驗對cr12mov模鑄鋼錠的紅送動模時間進行了優化，確定最佳動模時間為150～200min。

　　本發明還提供cr12mov厚扁模鑄鋼的制備方法，按照上述方法得到模鑄鋼錠后，經鍛造開坯軋制成厚扁模具鋼，厚扁模具鋼厚度為120mm及以上。

　　以下通過實施例對本發明作進一步的解釋和說明。

　　提高最終模具鋼內部質量的關鍵在于提高模鑄鋼錠的內部質量，因此本發明在對模鑄鋼錠過程的澆注溫度、澆注時間等工藝參數進行了嚴格的控制以后，再根據所得模鑄鋼錠對現有的鍛造、軋制技術進行相應的適應性調整，最終得到厚扁模具鋼成品。

　　實施例1

　　該實施例是運用本發明的提高cr12mov模鑄鋼錠內部質量的方法來澆注3.2t扁錠，模鑄過程采用的是下注法，具體為將精煉完成后的過熱度為52℃的鋼水(過熱度是指鋼水溫度超過該鋼種熔點的度數)，通過中注管注入到鋼錠模內，經鋼錠模散熱空冷后形成所需扁錠。澆注前對鋼錠模進行清刷整理，確認模溫為60℃，鋼錠分兩盤澆注，每盤6支錠模均對稱布置擺放在底板上，底板趁熱砌制。鋼錠第一盤和第二盤澆注溫度分別為1464℃和1457℃，錠身澆注時間分別為6.4min和6.5分鐘，冒口填充時間分別為4.2min和4.4min；所述鋼錠為紅送鋼錠，動模時間為155min；模鑄鋼錠后紅送至鍛造車間經加熱、采用4500t鍛壓機鍛造開坯后送軋制車間進行再加熱、軋制最終成品。

　　采用該方法生產的cr12mov3.2t模鑄扁錠經鍛造開坯軋制成厚度為140mm的模具厚扁鋼，經超聲波探傷檢測未發現有內部疏松或縮孔類缺陷，且外表面質量也較好，無其他缺陷。

　　實施例2

　　該實施例是運用本發明的提高cr12mov模鑄鋼錠內部質量的方法來澆注3.2t扁錠，模鑄過程采用的是下注法，具體為將精煉完成后的過熱度為58℃的鋼水，通過中注管注入到鋼錠模內，經鋼錠模散熱空冷后形成所需扁錠。澆注前對鋼錠模進行清刷整理，確認模溫為60℃，鋼錠分兩盤澆注，每盤6支錠模均對稱布置擺放在底板上，底板趁熱砌制。鋼錠第一盤和第二盤澆注溫度分別為1465℃和1456℃，錠身澆注時間分別為7.2min和7.3分鐘，冒口填充時間分別為3.9min和4.1min；所述鋼錠為紅送鋼錠，動模時間為175min；模鑄鋼錠后紅送至鍛造車間經加熱、采用4500t鍛壓機鍛造開坯后送軋制車間進行再加熱、軋制最終成品。

　　采用該方法生產的cr12mov3.2t模鑄扁錠經鍛造開坯軋制成厚度為200mm的模具厚扁鋼，經超聲波探傷檢測未發現有內部疏松或縮孔類缺陷，且外表面質量也較好，無其他缺陷。