提高工模具钢组织均匀性的超高温交叉大变形锻造方法

摘要

本发明涉及工模具钢锻造领域，具体为一种提高工模具钢组织均匀性的超高温交叉大变形锻造方法。首先将浇注后的钢锭带液芯超高温脱模；然后放置于保温车中均温并运送到锻压机，将钢锭带液芯实施三向交叉大变形锻造，使凝固末端树枝晶充分破碎，形成大量等轴晶组织，消除缩孔疏松，减轻枝晶偏析；最后，进行镦粗、拔长等常规锻造成形。本发明突破常规模铸钢锭完全凝固后再锻造方法，通过超高温带液芯脱模，创造钢锭心部流动性极好的半固态组织和表面与心部巨大的温度差，结合三向交叉大变形方法，实现强制补缩和压力凝固，有效破碎工模具钢锭凝固末期形成的发达树枝晶，焊合中心孔洞型缺陷，彻底解决缩孔、疏松、偏析等问题，提升产品冶金质量。

主权项

一种提高工模具钢组织均匀性的超高温交叉大变形锻造方法，其特征在于，首先将浇注后的钢锭带液芯超高温脱模；然后放置于保温车中均温并运送到锻压机，将钢锭带液芯实施三向交叉大变形锻造，使凝固末端树枝晶充分破碎，形成大量等轴晶组织，消除缩孔疏松，减轻枝晶偏析；最后，进行镦粗、拔长常规锻造成形；具体步骤如下：第一步，将钢锭带液芯超高温脱模，锭身表面温度不低于1100℃，中心保持在1300～1450℃；第二步，采用喷淋或鼓风装置，持续作用于钢锭冒口，使冒口顶部完全凝固；第三步，将钢锭放置于保温车中，运送至锻压机，均温0～2小时；第四步，将钢锭放置于锻压机操作台上，将圆锭/扁锭拔长为长(X)：宽(Y)：高(Z)＝4:3:2的长方体预制坯；第五步，使用平砧沿钢锭长度X方向进行镦粗50％，变形到指定尺寸后，沿宽度Y方向将钢锭拔长为长(X)：宽(Y)：高(Z)＝2:4:3的长方体；第六步，使用平砧沿钢锭宽度Y方向进行镦粗50％，变形到指定尺寸后，沿高度Z方向将钢锭拔长为长(X)：宽(Y)：高(Z)＝3:2:4的长方体；第七步，使用平砧沿钢锭高度Z方向进行镦粗50％，变形到指定尺寸后，沿长度X方向将钢锭拔长为长(X)：宽(Y)：高(Z)＝4:3:2的长方体；第八步，将钢锭锻造至最终锻件尺寸，终锻温度不高于1000℃。