高級優質刃具模具用鋼T12的研制

王利科 張川

1承德建龍特殊鋼有限公司（067201）2河北省鍛造用鋼工程技術研究中心（067201）

高級優質刃具模具用鋼T12的研制

王利科1,2張川1,2

1承德建龍特殊鋼有限公司（067201）2河北省鍛造用鋼工程技術研究中心（067201）

采用頂底復吹轉爐、LF超高功率精煉、VD真空爐、R 10 m五機五流方坯連鑄、型材軋機等工藝設備生產刃具模具用鋼T12，通過轉爐采用“高拉補吹”、無渣出鋼技術，LF爐采用高鋁精煉渣系造渣脫氧技術，優化連鑄工藝參數及軋制溫度、速度等措施，生產出高級優質刃具模具用鋼T12各項指標滿足客戶技術要求。

刃具模具鋼；T12；研究開發；硬度；淬透性

0 前言

工模具被譽為“現代工業之母”，足可見工模具在現代工業中的重要性及不可磨滅的貢獻,工模具鋼一般是在高硬度下使用的,因此提高其強韌性尤其必要[1]。承德建龍特殊鋼采用轉爐、LF精煉爐、VD真空爐、連鑄、軋制，成功開發了T8、T10碳素工具鋼，最近根據用戶的要求及國內外市場需求，又成功研制了高級優質刃具模具鋼（T12）。此鋼種主要應用制作鉸刀、刮刀、銼刀、銑刀、鉆頭等。產品通過客戶加工使用完全符合GB/T 1299—2014標準要求，并得到客戶的好評，為承德建龍特鋼后續開發高端品種奠定了基礎。

1 主要設備及工藝流程

研制主要設備:1 350 m3高爐、70 t轉爐、70 tLF爐、70 tVD真空爐、R10 m弧5機5流方坯連鑄機（200 mm×200 mm）、三段蓄熱式加熱爐及軋機。

工藝流程:高爐鐵水→提釩轉爐→氧氣頂吹轉爐→LF爐精煉→VD真空爐→方坯連鑄機→加熱爐→型材軋機→成品精整→入庫。

2 工藝研制

2.1 化學成分

為了獲得良好的綜合力學性能，特別是硬度和淬透性，對產品化學成分進行了設計。T12鋼的標準化學成分要求及企業內部控制成分見表1。

表1 T12化學成分控制要求（%）

2.2 轉爐冶煉控制

轉爐組織用半鋼冶煉，半鋼C≥3.5%,冶煉過程采用“高拉補吹”方法冶煉[2]，終點C≥0.15%含量合格率100%，降低鋼中氧含量。轉爐采用合適的裝入制度（爐熔比為1 m3/t）、造渣制度（爐渣堿度控制在3.5）、供氧制度以及脫氧制度。少渣出鋼是煉鋼過程的關鍵指標[3]，轉爐出鋼采用滑板擋渣技術，實現無渣操作。

2.3 LF精煉控制

鋼中非金屬夾雜物直接影響鋼的強度、塑性、斷裂韌性等機械性能，降低鋼材的使用壽命。鋼中氧含量又直接影響夾雜物的數量、大小和分布[4]。

LF爐采用高鋁渣系進行脫氧造白渣，并保持白渣時間≥20 min。同時控制好鋼包底吹氬氣體，利用上浮的氬氣泡粘附懸浮于鋼液中的夾雜物，使其被頂渣吸收，從而提高鋼水的純凈度[4]。

LF爐采用石灰200 kg、高鋁精煉渣1 000 kg、碳化硅30 kg、鋁粉20 kg、碳粉20 kg進行造渣脫氧。

2.4 VD真空控制

VD爐深真空≤67 Pa，保真空時間≥12 min；VD破空后采用鈣處理；軟吹時間≥15 min，通過VD真空處理，實現鋼水成分均勻性，控制鋼中氣體含量。

3 結論

采用高爐鐵水→提釩轉爐→氧氣頂吹轉爐→LF爐精煉→VD真空爐→方坯連鑄機→加熱爐→型材軋機生產工藝路線,完全可以生產出符合標準要求的高級優質刃具模具T12鋼。

轉爐采用“高拉補吹”方法冶煉，LF爐采用高鋁精煉渣系脫氧造渣工藝生產刃具模具T12鋼?；瘜W成分、夾雜物及硬度指標完全達到GB/T 1299—2014標準要求。

優化連鑄工藝制度、合理控制加熱溫度及軋制速度，生產刃具模具T12鋼。低倍、脫碳層及表面質量滿足GB/T 1299—2014標準要求。

參考文獻:

[1]李晨霞,孔自安.T12鋼的組織超細化工藝試驗[J].洛陽工學院學報，1999,20(2):33-35.

[2]錢潤峰,靳剛強,等.ER 55—Ti焊接用鋼的生產試制[J].河北冶金,2016(11):14-17.

[3]蔡飛.懸掛擋渣塞在宣鋼150 t轉爐生產中的應用[J].河北冶金,2012(10):43-44.

[4]徐凱,潘志利,李宗建,等.55CrMnA彈簧扁鋼的研制[J].山東冶金,2009,31(5):27-28.

[5]劉昌澤.淬火溫度對T12鋼馬氏體形態的影響[J].金屬學報,1985,21(3):257-260.