冷作模具模塊鑄造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種冷作模具模塊鑄造方法，包括以下步驟：S1，熔煉冷作模具鋼鋼水；S2，向原鋼水中加入稀土合金變質(zhì)劑；加入的變質(zhì)劑的質(zhì)量為原鋼水的質(zhì)量的0.15～0.45%；S3，按照冷作模具模塊的尺寸制造消失模泡沫塊，并將泡沫塊將試塊埋入砂箱；S4，澆注加入變質(zhì)劑的鋼水；S5，取出冷作模具模塊鑄件，并進行熱處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明專利技術(shù)通過消失模鑄造工藝來制作冷作模具模塊，模具的機加工量大大減少，在保證冷作模具性能的同時，節(jié)約能源并且減少材料的浪費，生產(chǎn)周期也大大縮短。采用本發(fā)明專利技術(shù)的方法制作冷作模具模塊成本低廉，生產(chǎn)效率高。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及冷作模具模塊的制造方法，更具體地說，涉及一種。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的冷作模具鋼的原材料的改鍛多采用變向鍛造法，主要鍛造過程是:鐓粗-拔長-鐓粗，其存在的缺點是:鍛造工藝過程復(fù)雜，成本高，加工的效率低，而且鍛造模塊為簡單方形或圓柱體，與冷作模具模塊得實際形狀相差較大，需要再進行機加工。在鍛造后的機加工過程中，機加工量大，會造成大量材料和能源的浪費。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題在于，提供一種能節(jié)約原材料、提高加工效率的。本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:構(gòu)造一種，包括以下步驟:SI，熔煉冷作模具鋼鋼水；鋼水中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:Cl.55 1.75%, Crll.50 12.50%, V0.20 0.30%, Mo0.45 0.55%, Si ( 0.25%,Mn ( 0.20%, S ≤ 0.030%, P ≤ 0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2% ；S2，向原鋼水中加入稀土合金變質(zhì)劑；變質(zhì)劑中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:RE14.0 20.5%, Mg3.0 4.5%, Si25 30%，Mn3.0 4.0%, Ca3.0 5.0%,Til.5 2.5% ;加入的變質(zhì)劑的質(zhì)量為原鋼水的質(zhì)量的0.15 0.45% ；S3，按照冷作模具模塊的尺寸制造消失模泡沫塊，并將泡沫塊將試塊埋入砂箱；S4，澆注加入變質(zhì)劑的鋼水；S5，取出冷作模具模塊鑄件，并進行熱處理。在本專利技術(shù)所述的中，所述鋼水中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:C1.72%, Cr 12.03%, V0.25%, Mo0.50%, Si ( 0.25%, Mn ( 0.20%,S ≤ 0.030%, P ≤ 0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2%。 在本專利技術(shù)所述的中，所述變質(zhì)劑中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:RE18.2%, Mg4.1%，Si26.5%, Μη3.0%, Ca3.5%, Ti2.1%。在本專利技術(shù)所述的中，在所述步驟S2中，當所述鋼水的溫度達到1550°C時，采用喂絲工藝加入變質(zhì)劑。在本專利技術(shù)所述的中，所述喂絲工藝中采用的絲的內(nèi)芯為所述變質(zhì)劑，所述內(nèi)芯的外側(cè)依次包覆低碳鋼管和鋁管。在本專利技術(shù)所述的中，所述低碳鋼管的壁厚為0.2 2.5mm,所述鋁管的壁厚為0.5 3.0mm。在本專利技術(shù)所述的中，在所述步驟S5中，所述熱處理工藝先進行等溫退火，再進行中溫淬火，最后進行低溫回火。在本專利技術(shù)所述的中，所述等溫退火工藝為:在井式熱處理爐中加熱到870°C，保溫3h ;緩冷到740°C，保溫3h ;隨爐緩冷到500°C后出爐。在本專利技術(shù)所述的中，所述中溫淬火工藝為:加熱到840°C，保溫30min，繼續(xù)升溫到1040°C，保溫20min，油淬。在本專利技術(shù)所述的中，所述低溫回火工藝為:在井式熱處理爐中加熱到200°C，保溫2h后空冷。實施本專利技術(shù)的，具有以下有益效果:1、本專利技術(shù)的冷作模具鋼鋼水在鑄造后仍具有良好的性能，具有較高的硬度和沖擊韌性，能滿足冷作模具模塊的使用需求。2、本專利技術(shù)的模具材料中加入了稀土合金變質(zhì)劑，稀土合金變質(zhì)劑對線收縮率影響不大，變質(zhì)劑可以使鑄件獲得比較好的金相組織，細化晶粒并且提高硬度值和沖擊韌性，改善鋼液的流動性和凝固性能，改善鑄件的成分偏析和鋼液的充型性能，使鑄件內(nèi)合金元素分布更均勻，降低鑄件的表面粗糙度。3、本專利技術(shù)通過消失模鑄造工藝來制作冷作模具模塊，模具的機加工量大大減少，在保證冷作模具性能的同時，節(jié)約能源并且減少材料的浪費，生產(chǎn)周期也大大縮短。采用本專利技術(shù)的方法制作冷作模具模塊成本低廉，生產(chǎn)效率高。附圖說明下面將結(jié)合附圖及實施例對本專利技術(shù)作進一步說明，附圖中:圖1是冷作模具模塊的結(jié)構(gòu)示意圖2是冒口的結(jié)構(gòu)示意圖3是冒口的主視圖4是冒口的俯視圖。具體實施方式 為了對本專利技術(shù)的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖詳細說明本專利技術(shù)的具體實施方式。本專利技術(shù)的包括以下步驟:SI，熔煉冷作模具鋼鋼水；鋼水中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:Cl.55 1.75%, Crll.50 12.50%, V0.20 0.30%, Mo0.45 0.55%, Si ( 0.25%,Mn ( 0.20%, S 彡 0.030%, P 彡 0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2%。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實施例中，Cl.72%, Cr 12.03%, V0.25%, Mo0.50%, Si ( 0.25%, Mn ( 0.20%，S 彡 0.030%，P 彡 0.030%,Ni ( 0.15%，Cu ( 0.2%。選用中頻感應(yīng)熔煉爐熔化鋼水，用鎂砂作為爐襯材料，在爐膛中央放置一個圓柱模塊，爐襯打好后將感應(yīng)線圈的功率先加到10KW，烘烤爐襯，保溫6h，直到中間的圓柱形模塊周圍的鎂砂完全燒結(jié)，呈黑色變脆為止。取出中間的圓柱形模塊，放入準備好待熔煉的試塊，將加熱線圈功率選擇到30KW，保持一小時試塊可完全熔化。S2，向原鋼水中加入稀土合金變質(zhì)劑；變質(zhì)劑中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:RE14.0 20.5%, Mg3.0 4.5%, Si25 30%，Mn3.0 4.0%, Ca3.0 5.0%,Til.5 2.5% ;加入的變質(zhì)劑的質(zhì)量為原鋼水的質(zhì)量的0.15 0.45% ;在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實施例中，RE18.2%, Mg4.1%，Si26.5%, Μη3.0%, Ca3.5%, Ti2.1%，變質(zhì)劑的加入量為 0.4%。用紅外線測溫儀測量鋼水的溫度，當達到1550°C時，插鋁出鋼，采用喂絲工藝稀土合金進行變質(zhì)處理。喂絲工藝中采用的絲的內(nèi)芯為稀土合金變質(zhì)劑，內(nèi)芯的外側(cè)依次包覆低碳鋼管和鋁管。低碳鋼管的壁厚為0.2 2.5mm,出鋼溫度越高或量越大，管壁越厚；鋁管的壁厚為0.5 3.0mm,壁厚按照每噸鋼水鋁管重0.3 0.6Kg制作。脫氧、鋼水凈化、雜質(zhì)改性、微合金化處理等工藝可通過喂絲工藝一步完成。S3，按照冷作模具模塊的尺寸制造消失模泡沫塊，并將泡沫塊將試塊埋入砂箱。冷作模具模塊的形狀如圖1所示，將鋯英粉涂料溶于水后均勻涂在泡沫型表面，在烘箱中加熱到60°C保溫I小時烘干涂料中的水份，再涂一層涂料烘干，反復(fù)三次直到泡沫表面完全結(jié)上一層致密的鋯英粉保護層。澆注模塊是按照鑄件工作面垂直向下放置的，澆冒口設(shè)置在鑄型的最上方，盡量靠近模塊的三角加強筋部位，經(jīng)過綜合比較，澆冒口位置的區(qū)別對鑄型內(nèi)缺陷的分布有一定影響。澆冒口設(shè)置在固定面根部形成縮松縮孔的分布和面積最小、數(shù)量最少，故冒口的最佳位置為固定面根部。增大澆冒口的尺寸，對鑄件內(nèi)減少最后凝固液相線區(qū)沒有幫助 ’澆冒口的尺寸過小，會使鑄件產(chǎn)生過多縮孔，對鑄件內(nèi)縮松影響不大；增加澆冒口的高度只能增大澆冒口內(nèi)的縮孔。本實施例中澆 冒口尺寸LXBXH為110X85X80mm，如圖2-圖4所示。S4，澆注加入變質(zhì)劑的鋼水；本專利技術(shù)冷作模具鋼的液相線溫度為1482°C，若澆注溫度低于材料液相凝固溫度，會影響鑄件的充型凝固過程，選取澆注溫度為1500°C來觀察縮孔和縮松的情況。經(jīng)過綜合比較，隨著澆注溫度的升高，鑄件的充型時間和鑄件內(nèi)縮松的體本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種冷作模具模塊鑄造方法，其特征在于，包括以下步驟：S1，熔煉冷作模具鋼鋼水；鋼水中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計：C1.55～1.75%，Cr11.50～12.50%，V0.20～0.30%，Mo0.45～0.55%，Si≤0.25%，Mn≤0.20%，S≤0.030%，P≤0.030%，Ni≤0.15%，Cu≤0.2%；S2，向原鋼水中加入稀土合金變質(zhì)劑；變質(zhì)劑中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計：RE14.0～20.5%，Mg3.0～4.5%，Si25～30%，Mn3.0～4.0%，Ca3.0～5.0%，Ti1.5～2.5%；加入的變質(zhì)劑的質(zhì)量為原鋼水的質(zhì)量的0.15～0.45%；S3，按照冷作模具模塊的尺寸制造消失模泡沫塊，并將泡沫塊將試塊埋入砂箱；S4，澆注加入變質(zhì)劑的鋼水；S5，取出冷作模具模塊鑄件，并進行熱處理。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種冷作模具模塊鑄造方法，其特征在于，包括以下步驟: SI，熔煉冷作模具鋼鋼水；鋼水中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:C1.55 1.75%, Crll.50 12.50%, V0.20 0.30%, Mo0.45 0.55%, Si ( 0.25%, Mn ( 0.20%,S 彡 0.030%, P 彡 0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2% ； S2，向原鋼水中加入稀土合金變質(zhì)劑；變質(zhì)劑中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:RE14.0 20.5%,Mg3.0 4.5%，Si25 30%，Μη3.0 4.0%, Ca3.0 5.0%，Til.5 2.5% ;加入的變質(zhì)劑的質(zhì)量為原鋼水的質(zhì)量的0.15 0.45% ； S3，按照冷作模具模塊的尺寸制造消失模泡沫塊，并將泡沫塊將試塊埋入砂箱； S4，澆注加入變質(zhì)劑的鋼水； S5，取出冷作模具模塊鑄件，并進行熱處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷作模具模塊鑄造方法，其特征在于，所述鋼水中除Fe外還包含以下元素，以重量百分比計:C1.72%, Cr 12.03%, V0.25%, Mo0.50%, Si ( 0.25%,Mn ( 0.20%, S^0.030%, P^0.030%, Ni ( 0.15%, Cu ( 0.2%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷作模具模塊鑄...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：華林，朱春東，余小華，李建華，林平，黃瑜，
申請(專利權(quán))人：武漢理工大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：