一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108504856A(43)申请公布日2018.09.07(21)申请号201810437330.5(22)申请日2018.05.09(71)申请人大连威尔特钢有限公司地址114001辽宁省大连市西岗区新城街5-8号(72)发明人郭宝贵薛世峰于传龙杨占全东宏安(74)专利代理机构北京盛凡智荣知识产权代理有限公司11616代理人戴翔(51)Int.Cl.C22B1/24(2006.01)C21B13/00(2006.01)C21C5/52(2006.01)C22C33/06(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺(57)摘要本发明涉及一种抗高温氧化的模具钢的冶炼工艺，包括如下步骤：1)将铁矿、稀土矿及还原剂分别磨制成颗粒后加水混合，在环境温度下经成球机冷固成球团；2)将球团在炼制设备内布料，冶炼后得到粗钢铁粒与废渣的渣铁混合体；3)将粗钢铁粒与废渣分离；4)按照传统工艺进行电炉精炼，精炼时以粗钢铁粒为基料，加入钛中间合金和钒中间合金，加热熔炼后得到抗高温氧化模具钢的钢水。该模具钢表面硬度高达40HRc以上，环境温度至900℃工况多次交替不氧化。本发明在提高钢的抗高温氧化性能的同时降低生产成本，生产出高性价比的模具钢。CN108504856ACN108504856A权利要求书1/1页1.一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺，其特征在于，所述冶炼工艺包括如下步骤：(1)将铁矿、稀土矿及还原剂，分别磨制成粒径小于等于200目的颗粒，其中TFe大于等于65％，Sc大于等于55PPm，固定碳大于等于60％；将上述原料颗粒加水混合，且混合比例设置为TFe100份，Sc5份，C35～45份，H2O15～20份，在环境温度下经成球机冷固成球团；(2)将步骤(1)制作成的球团和还原剂分别在炼制设备内布料，加热温度控制在1430℃以上，经过固体直接还原和气体间接还原冶炼，得到粗钢铁粒的渣铁混合体；(3)将步骤(2)中的粗钢铁粒与废渣分离；(4)以步骤(3)中的粗钢铁粒为基料进行电炉精炼，并加入钛中间合金、钒中间合金调整，使得钢水中Ti含量0.5～1.0％，V含量0.25～0.35％，加热熔炼后得到抗高温氧化模具钢的钢水。2.根据权利要求1所述的一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺，其特征在于，所述步骤(2)中的炼制设备以燃气和燃油为燃料，且采用热风助燃。3.根据权利要求1所述的一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺，其特征在于，所述步骤(4)中钛中间合金中Ti的重量百分比为0.5-1.0％。4.根据权利要求1所述的一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺，其特征在于，所述步骤(4)中钒中间合金中V的重量百分比在0.25-0.35％以上。5.根据权利要求1所述的一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺，其特征在于，所述步骤(1)中的还原剂为煤炭焦、石油焦和煤炭。2CN108504856A说明书1/3页一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺技术领域[0001]本发明涉及稀土处理钢冶炼工艺技术领域，尤其涉及一种具有抗高温氧化性能，且适合制造各种工业耐热模具钢的冶炼工艺。背景技术[0002]在高温或较高温工况下使用的模具钢种较多，诸如轧钢工厂的轧辊、无缝钢管厂的穿孔顶头、注塑注胶模具、铝铜合金挤压模具以及锅炉护瓦等等。以往国内外模具业界公认的模具失效的三大原因即磨损失效、塑性变形失效、断裂失效中以磨损失效为主，磨损失效的原理比较复杂，“磨粒磨损、摩擦磨损”以及“疲劳磨损”普遍认为与材料的表面硬度有关，即形成这样一个误区：“材料的表面硬度值越高，其抗磨损能力越强”，然而实践发现并非完全是这样的，表面硬度值低的材料也可能比硬度值高的材料更耐磨，特别对于较高温度工况下的模具而言，抗高温氧化性能才是决定其是否磨损失效的主要因素，而表面硬度值则是次要因素。发明内容[0003]本发明提供了一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺，其工艺流程短，在提高钢的抗高温氧化性能的同时能有效降低生产成本，且生产出的新型模具钢性价较高。[0004]为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：一种抗高温氧化模具钢冶炼工艺，所述冶炼工艺包括如下步骤：[0005](1)将铁矿、稀土矿及还原剂，分别磨制成粒径小于等于200目的颗粒，其中TFe大于等于65％，Sc大于等于55PPm，固定碳大于等于60％；将上述原料颗粒加水混合，且混合比例设置为TFe100份，Sc5份，C35～45份，H2O15～20份，在环境温度下经成球机冷固成球团；[0006](2)将步骤(1)制作成的球团和还原剂分别在炼制设备内布料，加热温度控制在1430℃以上，经过固体直接还原和气体间接还原冶炼，得到粗钢铁粒的渣铁混合体；[0007](3)将步骤(2)中的