一種薄板坯生產切割鞋模用鋼及其制備方法技術

一種薄板坯生產切割鞋模用鋼，其組分及wt%：C：0.28~0.38%、Si：0.25～0.45%、Mn：1.00~1.40%、P≤0.007%、S≤0.003%、Als：0.01~0.035%、Cr：0.20～0.40%、V：0.02~0.10%、B：0.0010~0.0016%、Ca：不超過0.005%，并控制：N≤0.006，As≤0.03；Sb≤0.01；Sn≤0.02；Pb≤0.01；Bi≤0.01；并滿足：Ca/S不低于1.5，1.50%≤C+Mn≤1.70%；制備工藝：轉爐冶煉及精煉；連鑄；對鑄坯均熱；熱連軋；冷卻至卷取溫度；卷取；緩冷至室溫。本發明專利技術Rp0.2不超過500MPa，Rm不超過680MPa，A≥19%，HB：150~200，距板邊10mm測量鋼帶凸度≤30um，成品切割次數不低于20000次，雙面脫碳層之和不大于鋼帶厚度的3%。

Steel for cutting shoes mould produced by thin slab and preparation method thereof

A steel thin slab cutting production of shoes, its components and wt%:C:0.28~0.38%, Si:0.25 ~ 0.45%, Mn:1.00~1.40%, P = 0.007%, S = 0.003%, Als:0.01~0.035%, Cr:0.20, V:0.02~0.10%, B:0.0010~0.0016%, 0.40% ~ Ca: not more than 0.005%, and control: N = 0.006, As = 0.03; Sb = 0.01; Sn = 0.02; Pb = 0.01; Bi = 0.01; and meet: not less than 1.5 of Ca/S, 1.50% = C+Mn = 1.70%; preparation process: smelting and refining; continuous casting; casting of heat; hot rolling; cooling and coiling temperature; coiling; slow cooling to room temperature. The invention of Rp0.2 is less than 500MPa, Rm is less than 680MPa, A = 19%, HB:150~200, 10mm to measure the distance from the edge of the strip crown is smaller than 30um, finished cutting times less than 20000 times, and the double side decarburized layer thickness of 3% steel.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種模具鋼及其制備方法，具體地屬于一種薄板坯生產切割鞋模用鋼及其制備方法。
技術介紹
國內切割鞋模專用鋼品種多為高碳合金結構鋼。薄板坯連鑄連軋具備工序簡單、鑄坯等軸晶多，析出物細小，成分偏析小、生產的鋼板厚度小等優點，可降低生產成本，提高產品性能。為了進一步提高塑料、皮革鞋模加工行業專用鋼的冷熱加工性能、使用壽命，減少夾雜物對使用性能的影響以及鋼板熱處理后性能波動，立項研發新型切割塑料、皮革的專用鋼。該鋼屬于合金結構鋼領域。該鋼可廣泛應用于模切、汽車零部件、鋸片等領域。傳統的切割鞋模用鋼材均采取轉爐冶煉+熱連軋產線方式生產。這種傳統的鋼中由于碳含量高，使成分偏析大，導致鋼板性能、組織均勻性相對較差，影響后續加工性能（切割分條、冷軋、折彎成形）和使用性能（切割鞋模）；另外工藝生產流程長，增加了生產成本。經檢索：中國專利申請號為20120253770的專利文獻，其公開了一種42Mn刀模具用寬鋼帶及其制造方法。其組分及含量為C:0.39～0.46、Mn:0.80～0.95、Si:0.18～0.35、Cr:0.10～0.30、Ti:0.010～0.050、P≤0.020、S≤0.010、Alt:0.010～0.050，采用轉爐冶煉、LF爐精煉、連鑄、連軋、卷取等工藝生產一種42Mn刀模具用寬鋼帶及其制造方法。該文獻由于C含量高達0.46%，而且P、S含量要求相對較寬，這會嚴重影響刀模切割性能及折彎性能，況且未進行夾雜物變形處理，使各項異性大，對鋼的加工和使用性能不利。這是因為其一方面鋼中強化元素含量不多，會導致鋼板調質后強度、硬度不足，另一方面P、S含量較高，會導致使用成材率下降，加工廢品較多。中國專利申請號為200910312255的專利文獻，其公開了一種合金塑料模具鋼及其生產方法。其組分及含量為C:0.30～0.50、Si:0.20～0.50、Mn:0.80～1.80、P≤0.02、S≤0.01、Mo:0.10～0.50、B:0.001～0.003、Cr:1.42～2.00、Ti:0.015～0.04、V:0.01～0.04，采用電爐冶煉、加熱軋制、回火處理等工藝，生產具有良好強韌性匹配、優良加工性能、焊接性能、耐腐蝕、耐磨的一種合金塑料磨具鋼及其生產方法。該文獻由于含有較高的C、Mo、B、Cr、Mn元素，不僅生產成本較高，且導致鋼板強度超高，導致設備損壞；且為電爐冶煉，還需進行回火處理，交貨狀態及用途也不同。其不適宜本專利技術鋼的用途及達到本專利技術的目的。中國專利申請號為201110133793的專利文獻，其公開了熱作模具鋼及其制造方法。其組分及含量為C:0.38～0.42、Mn:0.35～0.45、Si:0.55～0.65、Cr:5.0～5.5、Mo:0.2～0.25、V:1.0～1.5、S≤0.025、P≤0.025，采用冶煉、模鑄、鍛造或軋制、球化退火等工藝，具有熱穩定性好、抗疲勞性能高、耐磨損、變形小的熱作模具鋼材料及其制作工藝。該專利技術含有較高的Mo、Cr、V等元素，且采用模鑄、鍛造等工藝生產，還需進行球化退火處理，工藝復雜，成本高昂，且同樣會導致板強度超高，導致設備損壞。其仍不適宜本專利技術鋼種的用途及達到本專利技術的目的。韓國專利號為KR19990050106的專利文獻，其公開了一種“POHANGIRON&STEEL.METHODFORMANUFACTURINGDIETOOLSTEELKorea”即一種采用冶煉、真空脫氣、過熱鋼水澆注、連鑄、霧化冷卻熱裝直接軋制等工藝生產模具鋼板的方法。其組分及含量為C:0.36～0.44、Si:0.20～0.40、Mn:1.30～1.60、P≤0.025、S≤0.005、Al:0.005～0.040、Cr:1.80～2.10、Mo:0.15～0.35，采用冶煉、真空脫氣、過熱鋼水澆注、連鑄、霧化冷卻、熱裝直接軋制等工藝生產模具鋼板及生產方法。該文獻含有較高的Mo、Cr元素，工藝復雜，生產工藝成本高，產品用途不同于本專利技術鋼。也不適宜本專利技術鋼的用途及達到本專利技術的目的。另有日本專利號為JP198802019871的專利文獻，其公開了”CHIBAHIDETAKA,erc.NIPPONSTEELCORP.PRODUCTIONOFSTEELPLATEFORDIEHAVINGGOODHEATFATIGUECHARACTERISTIC.Japan”即一種采用冶煉、澆注、熱軋、熱處理等工藝生產具有優異抗疲勞性能、250mm以上厚度的模切用鋼板及其生產方法。其組分及含量為C:0.30～0.60、Si:0.05～0.75、Mn:0.25～2.00、Cr:1.20～4.00、Mo:0.15～3.00、Sol.Al:0.005～0.1、N:0.0200～0.0200，必要時添加一種以上的Ti:0.002～0.200、B:0.0003～0.100、Zr:0.005～0.200、V:0.003～0.500，采用冶煉、澆注、熱軋、熱處理等工藝生產具有優異抗疲勞性能、250mm以上厚度的模切用鋼板及生產方法。該文獻含有Mo、Cr元素，且厚度在250m以上，成本高于本專利技術鋼，且二者鋼板厚度、鋼中C、Cr、Mo、Mn元素含量高，或導致鋼板強度超高，與本專利技術鋼的使用強度不匹配，導致設備損壞，成本還會增加，達不到本專利技術的目的。
技術實現思路
本專利技術針對現有技術的不足，提供一種Rp0.2不超過500MPa，Rm不超過680MPa，A≥19%，HB：150~200，距板邊10mm測量鋼帶凸度≤30um，成品切割次數不低于20000次，鋼帶雙面脫碳層之和不大于鋼帶厚度的3%的薄板坯生產切割鞋模用鋼及其制備方法。本申請為了實現上述目的，對實現本申請目的起影響或者關鍵作用的合金元素及工藝進行了深入的研究，為了在保證基本性能的前提下，還能實現本申請所述的目的，因此在成分方面，主要是采用了降低C元素，其次還添加適量的V、B元素來彌補降低C含量導致強度的損失；控制鋼中的P、S含量在較低的范圍內，保證鋼板的加工性能；成分的優化，還需要匹配的工藝才行，因此，本申請經研究，在工藝方面采取了一些必要的措施：在煉鋼及精煉過程中，通過控制出鋼溫度控制在1660~1690℃，控制石灰加入量在27~30kg/噸鋼，保證渣的堿度在較高的位置，即以控制P的含量；通過鋼包爐進行深脫S；通過保護澆注，控制鋼中的夾雜；通過控制鑄坯均熱溫度和均熱時間，保證鋼坯溫度均勻性，從而獲得均勻的組織和性能；通過控制精軋開軋、終軋溫度，卷取溫度，保證鋼卷獲得較低的中間強度；通過鋼卷緩冷，消除鋼中殘余應力，獲得相對均勻的鋼卷不同部位的性能。實現上述目的的措施：一種薄板坯生產切割鞋模用鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.28~0.38%、Si：0.25～0.45%、Mn：1.00~1.40%、P≤0.007%、S≤0.003%、Als：0.01~0.035%、Cr：0.20～0.40%、V：0.02~0.10%、B：0.0010~0.0016%、Ca：不超過0.005%，并控制：N≤0.006，As≤0.03；Sb≤0本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種薄板坯生產切割鞋模用鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.28~0.38%、Si：0.25～0.45%、Mn：1.00~1.40%、P≤0.007%、S≤0.003%、Als：0.01~0.035%、Cr：0.20～0.40%、V：0.02~0.10%、B：0.0010~0.0016%、Ca：不超過0.005%，并控制：N≤0.006，As≤0.03；Sb≤0.01；Sn≤0.02；Pb≤0.01；Bi≤0.01，其余為Fe及不可避免的雜質；同時滿足：Ca/S不低于1.5，1.50%≤C+Mn≤1.70%；使用性能要求：成品切割次數≥20000次。

【技術特征摘要】
1.一種薄板坯生產切割鞋模用鋼，其組分及重量百分比含量為：C：0.28~0.38%、Si：0.25～0.45%、Mn：1.00~1.40%、P≤0.007%、S≤0.003%、Als：0.01~0.035%、Cr：0.20～0.40%、V：0.02~0.10%、B：0.0010~0.0016%、Ca：不超過0.005%，并控制：N≤0.006，As≤0.03；Sb≤0.01；Sn≤0.02；Pb≤0.01；Bi≤0.01，其余為Fe及不可避免的雜質；同時滿足：Ca/S不低于1.5，1.50%≤C+Mn≤1.70%；使用性能要求：成品切割次數≥20000次。
2.如權利要求1所述的一種薄板坯生產切割鞋模用鋼，其特征在于：所述的C的重量百分比含量為0.285~...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董中波，鄒德輝，郭斌，羅毅，黃海娥，程吉浩，劉文斌，
申請(專利權)人：武漢鋼鐵集團公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42