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第9章 模具鋼的冶煉 主講人：姚春發(fā) 高工 9.1模具鋼概況 9.1.1模具鋼的含義 模具鋼按照用途，可分為冷作模具鋼、熱作模具鋼、塑料模具鋼三類。不同類別模具鋼的含義如下。 1.冷作模具鋼的含義 在常溫下，用于制造金屬冷塑性變形、壓力成形、冷剪切的模具或刃具用鋼，如冷沖剪、冷擠壓、剪切、滾壓、冷鐓鍛等所用的模具和刃具用鋼，稱為冷作模具鋼。 2.熱作模具鋼的含義 在髙溫下（約高于400℃），用于制造金屬熱塑性變形、熱壓力成形、熱剪切 的模具或刃具用鋼，如熱鍛造、熱擠壓、壓力鑄造、熱剪切等模具或刃具用鋼，稱為熱作模具鋼。 3.塑料模具鋼的含義 在腐蝕介質環(huán)境中，用于制作塑料制品成型加工使用的模具，稱為塑料模具 鋼。 9.1模具鋼概況 9.1.2模具鋼的基本特性 1.耐磨性 代表模具鋼耐磨性能的指標是鋼的硬度。模具鋼的硬度越高，模具的耐磨性越 好。 2.強度和韌性 模具鋼應具有高的屈服強度和沖擊韌度。強度和靭性是保持模具在巨大的沖擊 應力和壓應力的聯合作用下，不變形、不開裂的重要條件。 3.高溫抗氧化性能 模具鋼的抗氧化性能，主要取決于鋼中含鉻量。隨著含鉻量增加，鋼的抗氧化 性能提高，耐氧化溫度相應增高。 9.1模具鋼概況 4.疲勞強度 模具鋼的疲勞強度，主要取決于鋼中非金屬夾雜物的數量、結構、形態(tài)尺寸和 分布狀況等，同時還受到鋼中雜質元素的影響。 5.拋光性能 模具鋼的拋光性能主要取決于鋼的純凈度。具體來講，要求鋼中非金屬夾雜物 的數量少、粒度小、分布均勻。對鋼的拋光性能影響較大的是球狀氧化物和氧化鋁 類型的夾雜物。減少這些夾雜物的數量具有重要意義。 6.加工性能 模具鋼要求具備良好的熱加工塑性、冷機械加工性能、熱處理和焊接工藝性能 等，以便于制成形狀復雜、精度較髙的各種模具。 9.1模具鋼概況 9. 1.3 模具鋼的化學成分 9.2模具鋼中合金元素的作用 9.2.1冷作模具鋼中合金元素的作用 1.碳元素的作用 碳是冷作模具鋼中最重要的核心強化元素，鋼中含C0.60%~2.30% (質量分 數）。 （1）形成碳化物保持鋼的耐磨性能碳主要同鋼中的Cr、W、V形成具有高熔 點、高硬度和穩(wěn)定的碳化物，通過熱處理呈彌散狀在基體組織中均勻析出，獲得很 高的硬度以保持模具鋼的高耐磨性能。 (2)降低鋼的韌性和加工性能碳對冷作模具鋼的不利作用是降低鋼的塑料和沖擊韌度。隨著鋼中含碳量的升高，鋼的塑性、籾性和冷熱加工性能下降。 9.2模具鋼中合金元素的作用 2.鉻元素的作用 冷作模具鋼按含鉻量分為中碳低鉻、髙碳低鉻、高碳高鉻三種。含鉻量（質 量分數）低鉻小于7.5%髙鉻為11% ~13%。 （1）形成碳化鉻，提高鋼的耐磨性能 （2）提髙鋼的淬透性，隨著鋼中含鉻量的增加，冷作模具鋼的淬透性提商，顯 著地改善了鋼的熱處理工藝性能。 3.釩元素的作用 冷作模具鋼中含釩量（質量分數）為0.10% ~2.20%，釩是重要的碳化物形 成元素。 （1）提高鋼的耐磨性能，釩是強碳化物形成元素。 （2）細化鋼的起始晶粒度，冷作模具鋼中，含釩量（質量分數）小于0.50% 時，釩在鋼中主要以氮化物VN的形式存在。 （3）增加耐回火性和析出硬化效果，鋼中以VC形式存在的釩，可以提高鋼的 耐回火性，增大回火后組織和性能的穩(wěn)定。 9.2模具鋼中合金元素的作用 4.鎢元素的作用 （1）形成鋼回火時二次硬化鎢在冷作模具鋼中，以同碳、鐵形成復合碳化物 (W， Fe)6C的形式存在于鋼中。 （2）改善鋼的熱處理工藝性能含鎢量（質量分數）為0.50% ~ 1.00%時，鎢能提高鋼的淬透性。 （3）使鋼中一次碳化物晶粒粗化含鎢較高的冷作模具鋼，鋼液凝固時容易析 出粗大的M6C碳化物。粗大碳化物沿晶界分布，降低了鋼的髙溫塑性，給鋼的熱 加工帶來困難。 9.2模具鋼中合金元素的作用 5.鉬元素的作用 （1）提高淬透性和耐回火性鉬與鉻、鎢元素相似，能提髙冷作模具鋼的淬透 性，有利于獲得性能均勻的模具。另外，鉬有利于提高鋼的耐回火性。 （2）形成碳化物提高耐磨性能鉬與鎢同屬強碳化物形成元素。在冷作模具鋼 中以M2C、M6C的形式存在，在細化鋼的晶粒、鋼的二次硬化與提高耐磨性能等 方面，起著重要的作用。 9.2模具鋼中合金元素的作用 9.2.2熱作模具鋼中合金元素的作用 1.碳元素在熱作模具鋼中的作用 碳在熱作模具鋼中的含量（質量分數）為0.35% ~0. 65%，遠低于在冷作模 具鋼中的含量。 （1）提高鋼的韌性和強度，。熱作模具鋼中，碳主要用于同鉻、鉬、鎢、釩、鈮 等元素形成復合碳化物M6C和M2C、MC，起強化作用。 （2）降低鋼的高溫性能。隨著鋼中含碳量的增加，碳降低髙溫抗氧化性能、高 溫熱穩(wěn)定性、高溫疲勞強度，以及抗熱裂紋等性能。 9.2模具鋼中合金元素的作用 2.鉻元素在熱作模具鋼中的作用 鉻是熱作模具鋼中重要的合金元素。鉻在鋼中的含量（質量分數）為0.50% ~5. 50% (1)提高鋼的耐熱性能 鉻在高溫下，在模具工作表面形成一層Cr203保護膜，保護金屬不繼續(xù)氧化，抑制高溫工件的熱侵蝕，提高模具的使用壽命。 （2）鉻的其他作用 鉻能提高鋼的淬透性、強度、靭性等。 9.2模具鋼中合金元素的作用 3.釩元素在熱作模具鋼中的作用 提高高鉻熱作模具鋼的高溫硬度 隨著含釩鋼高溫硬度的提高，鋼在高溫下的耐磨性能明顯增加，使模具的使用 壽命得到延長。釩在細化晶粒、防止高溫晶粒粗化和提高耐回火性等方面 所起的作用，與在冷作模具鋼中相同 4.鎢、鉬元素在熱作模具鋼中的作用 鎢主要以碳化物WC的形式存在于鋼中。其作用是使鋼 在高溫時具有高的硬度，增強高溫耐磨性能。 鎢同鉬共同作用，使熱作模具鋼在高溫下，具有髙的強度、硬度和耐回火性。 鉬在鋼中的作用熱作模具鋼中，含鉬量（質量分數）為0.20% ~ 3.5%。主要作用是提高鋼的高溫組織穩(wěn)定性、增加變形抗力，減少模具變形量， 延長模具的使用壽命。 9.2模具鋼中合金元素的作用 9.2.3塑料模具鋼中合金元素的作用 1.鉻元素在塑料模具鋼中的作用 1）提高鋼的耐蝕性 2）提高鋼的耐磨性能 2.鎳在塑料模具鋼中的作用 （1）調節(jié)模具鋼的組織結構 （2）降低鋼的退火硬度以利于加工 （3）提高鋼的淬透性 （4）抑制鋼加熱時晶粒粗化 9.2模具鋼中合金元素的作用 3.銅在塑料模具鋼中的作用 少數鏡面塑料模具鋼中，加人質量分數為0.80% ~3.00%的銅，其作用如下： （1）改善鋼的耐蝕性銅能降低鋼的電極電位，提高耐蝕性，特別利于改善耐 點蝕性能。 （2）改善鋼的切削加工性能銅能改善鋼的切削加工性能，有利于模具精加 工，提高加工精度和表面質量。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 9.3.1模具鋼冶煉工藝的選擇 1.模具鋼的冶金質量控制重點 （1）準確控制鋼的化學成分化學成分的控制要點包括：碳化物形成元素與含 碳量的平衡與控制；鋼中硅、錳元素含量的控制；沉淀硬化鋼中鋁、鈦元素的控 制；降低合金元素的偏析等。 （2）鋼中碳化物和晶粒度的冶金控制高碳高合金模具鋼中，一次碳化物的細 化和分布均勻性的控制；晶粒度大小及其均勻性的控制等。 （3）鋼中非金屬夾雜物的控制降低夾雜物的數量，控制夾雜物的形態(tài)，細化 夾雜物的尺寸。減少夾雜物對鋼的疲勞強度、高溫裂紋、表面拋光性能等影響。 （4）降低有害雜質在鋼中的含量為了提高模具鋼的純凈度，以改善鋼的塑性 和韌性等性 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 3.模具鋼的冶煉工藝選擇 常用的冶煉工藝方法有：中頻感應爐冶煉、真空感應爐冶 煉，以及由這兩種冶煉方法與電渣重熔組合的雙聯法等。 （1）中頻感應爐冶煉模具鋼的特點用于冶煉模具鋼時，中頻感應爐冶煉具有 以下特點。 1）能經濟有效地回收模具鋼返回料。 2）降低模具鋼中的磷、硫含量。 3）便于控制模具鋼的化學成分。 4）生產費用低。 5）冶金產品質量存在的問題。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 （2）真空感應爐冶煉模具鋼的特點用于冶煉模具鋼時，真空感應爐冶煉具有 以下特點。 1）鋼中非金屬夾雜物含量低。 2）降低鋼中氣體含量，提高鋼的純凈度。 3）準確地控制鋼的化學成分。 4）冶金產品質量存在的問題。 5）生產費用高。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 （3）電渣重熔模具鋼的特點電渣重熔是二次精煉手段，在模具鋼生產中得到 比較廣泛的應用。電淹重熔模具鋼具有以下特點。 1）降低鋼中非金屬夾雜物含量。 2）改善碳化物的不均勻性。 3）改善鋼錠表面質量，提高成材率。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 9. 3.2改善高碳高鉻模具鋼中碳化物的不均勻性 1.高碳、高鉻模具鋼中碳化物的形成與特點 （1）碳化物的形成與特點高碳高鉻鋼液的凝固溫度范圍很寬，即從析出第一 個固相質點到完全凝固的溫度區(qū)間很寬。在此溫度區(qū)間為碳化物的形成、長大和聚 集提供了充足的時間。 （2）碳化物的不均勻性主要指帶狀碳化物的分布狀況。因為網狀碳化物在金屬變形 時，晶粒細化以后，網狀碳化物可能會消失。 碳化物不均勻度對模具鋼性能的影響，主要表現在以下幾個方面 1）降低冷作模具鋼的軔性。 2）增加模具鋼的異向性。 3）降低模具鋼的室溫抗拉強度。 4）降低拋光性能， 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 2.控制鋼中碳、鉻含量改善碳化物的不均勻性 高碳高鉻冷作模具鋼中，主要碳化物是由碳和鉻組成的（Fe，Cr)7C3。因此， 控制住鋼中碳、鉻含量具有重要作用。 （1）鋼中含碳量的控制。在高碳高鉻冷作模具鋼中，并非含碳量越高鋼的耐磨 性能就越好。耐磨性能不僅取決于碳化物的數量，更重要的是取決于碳化物的存在 形態(tài)。 （2）鋼中含鉻量的控制。鋼中碳化物的數量主要取決于含碳量。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 3.通過電渣重熔改善碳化物的不均勻性 電渣重熔鋼液的凝固速度是相同尺寸模鑄鋼錠的5 ~6倍。鋼液的 快速凝固，有利于碳化物的顆粒細化和均勻分布。 為使碳化物顆粒細化和分布均勻，在電渣重熔工藝上應采取下列措施。 (1)采用小錠型重熔 (2)低熔化速度淺熔池工藝重熔 (3)選用小的填充比重熔 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 4.感應爐冶煉改善碳化物不均勻性的措施 感應爐冶煉高碳高鉻模具鋼，澆注鋼錠和直徑大于100mm的供電渣重熔用自 耗電極時，必須采取以下措施來改善碳化物的不均勻性。 (1)選用結構合理的鋼錠模。選用鋼錠模的原則是加快鋼液在錠模中的凝固速 度。 (2)實行低溫快澆的澆注工藝。高碳高鉻模具鋼應當采用低溫快澆方法，澆注 鋼錠錠身部分。 （3）鋼錠均勻化退火，改善碳化物的不均勻性 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 9.3.3模具鋼中非金屬夾雜物的控制 1.非金屬夾雜物對模具鋼的危害 鋼中夾雜物對其工藝性能和使用性能帶來一定危害。其危害具體表現在以下幾個方面。 (1)脆性夾雜物對模具鋼的危害 脆性夾雜物是使 鋼產生裂紋的源頭。隨其含量的增加，鋼的 強度和沖擊軔度明顯下降；鋼中裂紋的出現 率增大，最終導致鋼的耐疲勞性能下降 （2）塑性夾雜物對模具鋼的危害塑性 隨著鋼中夾雜物含量的增加，沖擊韌度下降，而 沖擊靭度的異向性也明顯增大。 （3）夾雜物增大模具表面粗糙度 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 2.電渣重熔降低模具鋼中非金屬夾雜物 電渣重熔去除模具鋼中非金屬夾雜物的效果是顯著的。但是，必須 掌握以下工藝參數和操作要點，才能得到良好的精煉效果。 有效降低模具鋼中夾雜物的電渣重熔操作要點如下： （1）冶煉自耗電極時選擇合理的終脫氧制度 電渣重熔用自耗電極中氧化物的 形態(tài)，對重熔過程夾雜物的去除效果有明顯的影響。 （2）采用小電渣鋼錠和小充填比重熔 與大錠型和大充填比（自耗電極橫斷 面積與結晶器橫斷面積之比值）相比，小錠型小充填比重熔具有低熔化速度。低 熔化速度重熔時，自耗電極末端熔滴細小，鋼渣接觸的比面積增加，精煉效果增 大，有利于去除夾雜物。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 (3)降低熔渣中不穩(wěn)定氧化物含量 電渣重熔模具鋼時，大多采用CaF2- Al203-Ca0渣系，其中CaO是因CaF2分解后自然形成的組分。除此以外，熔渣中 還含有一定數量的不穩(wěn)定氧化物，包括FeO、Si02、MnO。這些氧化物在高溫下， 會引起鋼液中易氧化元素的氧化，而增加重熔鋼中新的內生夾雜物。 (4)清除白耗電極表面的氧化物 中頻感應爐或其他爐型澆注的自耗電極表 面，存在一層氧化物薄層。其中包括FeO、Si02、MnO、Cr203等氧化物。重熔時， 這一層氧化膜熔人熔渣，將增加鋼中含氧量與夾雜物數量。 (5)降低電渣重熔渣層上方氧分壓 重熔時，可在渣層上方用氬氣或氮氣進行 保護。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 3.鋼液噴粉處理降低模具鋼中非金屬夾雜物 利用惰性氣體作載體，通過專用噴粉裝置將CaF2-CaC2粉劑噴人感應爐內，對 鋼液進行脫氧與脫硫，達到精煉的目的。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 9.3.4模具鋼中硫和磷含量的控制 1.硫、磷對模具鋼性能的影響 模具鋼中，磷和硫在鋼液凝固過程中，分別以低熔點共晶 沿晶界析出，產生晶界脆化，降低鋼的塑性。局部磷、硫偏析區(qū)會產生裂紋，降低 鋼的力學性能。 (1)磷、硫含量對模具鋼熱疲勞性能的影響 隨著鋼中磷、硫含量的降低，鋼中熱 裂紋數量和裂紋平均長度均明顯的下降。 (2)磷、硫對模具鋼沖擊軔度的影響 磷、硫能降低熱作模具鋼的沖擊韌度。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 2.降低模具鋼中含硫量的措施及脫硫能力的分析 雙聯法冶煉模具鋼時，可能采取的脫硫措施及其脫硫率，以及所能達到的含硫 量列于表9-16。 表9-16雙聯法冶煉中、高碳模具鋼時的脫硫能力 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 3.高碳高鉻冷作模具鋼噴粉脫硫 (1)鋼液噴粉設備 噴粉用的粉劑裝人噴粉罐6內，載體氬氣自氬氣瓶11經減壓后進人噴粉嘴3， 將罐內粉劑經鋼管2，以一定壓力噴人鋼液進行脫硫反應。噴粉時，感應爐1的頂 部設一防噴濺罩，噴粉用鋼管自罩頂開孔伸人鋼液。鋼管為耗品。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 (2)噴粉脫硫的原理 由氬氣作載體吹人鋼液的CaC2-CaF2粉劑，在高溫下 CaC2發(fā)生分解，析出金屬鈣同硫結合 (3)噴粉脫硫的操作要點 1)粉劑的準備。 2)輸送用氣體。 3)噴吹時間和粉劑用量 4)噴粉脫硫的操作安全。 (4)噴吹過程鋼液化學成分的控制 熔清后除去熔化期爐渣，造新渣以螢石為 主，加質量分數為30%左右的石灰，形成流動性良好的薄渣層。提升鋼液溫度到 1560 ~ 1580℃，取樣品進行化學分析后，準備噴粉脫硫。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 4.中碳熱作模具鋼的噴粉脫硫 噴粉脫硫是簡便有效的脫硫方法，在中碳、高碳低合金鋼的脫硫中得到有效的 利用。這種脫硫方法完全可以用于中碳熱作模具鋼。 5.電渣重熔降低模具鋼中含硫量 （1）電渣重熔的脫硫效果 通過高CaF2- A1203渣系和CaF2-Al203-Ca0渣系重熔之后，鋼中含硫量大幅度下降，脫硫率達到 30% ~60%。熱作模具鋼的脫硫率達到40% ~60%，隨著原始鋼中含硫量的升高，脫硫率增加。經過電渣重熔鋼中硫化物夾雜明顯下降，顆粒被細化。 （2）電渣重熔過程鋼中含磷量的變化 中、高合金鋼和熱作模具鋼，經電渣重 熔之后，鋼中含磷量呈增加趨勢。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 6.高碳高鉻模具鋼的強還原渣脫磷 以下內容介紹強還原性CaC2-CaF2渣脫磷工藝。 （1）強還原渣脫磷的基本原理 1）渣中CaC2高溫分解反應。在渣層上空強還原性或中性氣氛下，當鋼渣溫度 達到1500 ~1600℃時，CaC2將發(fā)生以下分解反應： (CaC2)(g) =Ca(g)+2 [C] 反應產物碳被鋼液吸收，轉參與脫磷反應。 2)鈣與鋼液中磷的化合反應。鈣與磷按下式反應形成磷化鈣： 3Ca(g) +2 [P] = [Ca3P2](L) 3)脫磷產物磷化鈣上浮進人爐渣。 [Ca3P2](L)=(Ca3P2)(L) 4)將含有磷化鈣的爐渣、從爐內清除出去，并進行氧化處理。因為，Ca3P2 與水接觸后會產生劇毒氣體PH3，對人體造成危害。必須對爐渣進行吹氧處理分解 Ca3P2。氧化反應如下： (Ca3P2)(s) +4O2(g) =P2O5(s) +3CaO(s) 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 (2)強還原渣脫磷的操作步驟 脫磷的操作過程 1)對鋼液進行深度脫氧和脫硫。 2)造強還原脫磷渣。 3)渣層上空保持還原性或中性氣氛。 4）促進鋼渣界面的脫磷反應。 5）結束脫磷操作。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 （3）鋼液化學成分的控制強還原渣脫磷過程中，鋼液化學成分的變化如圖所示 脫磷期間，鋼液中鉻、錳含量不變，硅含量微升； 磷、硫含量下降，碳含量明顯升高。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 （4）影響強還原渣脫磷效果的因素 采用CaC2-CaF強還原淹脫磷時，為了取 得良好的脫磷效果，應重視下列問題。 1）渣中CaF2含量（質量分數）應保持在20% ~ 30%，主要起降低渣熔點和磷化鈣的活度，提高脫磷效率的作用。 2)渣中MgO (質量分數）含量應小于 10%，其他不穩(wěn)定氧化物如FeO、MnO、Si02的含量應盡量低控。MgO含量（質量分 數）超過10%會顯著降低脫磷率。 3)碳化鈣的使用量應同鋼中含碳量相適 應。 4)原始含磷量與脫磷率的關系。 5)脫磷爐渣的吹氧處理與鋼液回磷。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 9.3.5稀土元素改善模具鋼的性能 熱作模具鋼中加人少量稀土元素，可以起到改善碳化物和夾雜物的形態(tài)、細化 鋼的晶粒、凈化和強化晶界等作用，從而提高模具鋼的力學性能。 1.稀土元素細化晶粒的作用 少量稀土元素還能抑制高溫奧氏體晶粒長大，使淬火后鋼的組織更 加均勻和細化。最終提高了鋼的強度和韌性。 2.稀土元素凈化晶界作用 稀土元素 可以降低有害雜質元素在晶界中的含量，對晶界起到凈化作用。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 9.3.6模具鋼鋼錠的冷卻與退火處理 模具鋼鋼錠包括模鑄鋼錠和電渣重熔鋼錠，都必須重視鋼錠的冷卻與退火。否 則將會造成不必要的損失。 1.鋼錠的脫模與緩冷 大部分模具鋼屬于中、高碳合金鋼。鋼液在錠模內凝固階段產生很大的體積收 縮，高碳高鉻模具鋼會達到10%以上。巨大的體積變化將產生很大的收縮應力。 凝固后，鋼錠自高溫冷卻過程中，又發(fā)生組織轉變而產生很大的應力。 2.模具鋼鋼錠的退火處理 鋼錠的退火處理是一項重要的生產工序。對于模具鋼鋼錠尤其重要。通過退火 處理達到以下三個目的： 1）消除鋼錠內部積蓄的內應力，減少內部產生裂紋或開裂的幾率。 2）降低鋼錠表面金屬硬度，便于鋼錠修整與清除表面缺陷。 3）改善鋼錠凝固過程中，產生的結晶組織缺陷和雜質元素的偏析。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 9.3.7真空感應爐與電渣重熔雙聯法冶煉模具鋼 為了適應塑料模具鋼的發(fā)展，要求提高模具用鋼的純凈度，降低鋼中非金屬夾 雜物含量；提高鋼的致密度，減少疏松和偏析。為此，真空感應爐結合電渣重熔的 雙聯法，將成為高純凈塑料模具生產的最佳工藝選擇。 1.鏡面塑料模具鋼對冶金質量的要求 （1）鋼中非金屬夾雜物含量要低夾雜物中脆性夾雜對模具拋光性能影響最 大，其次是塑性硫化物夾雜。 （2）鋼的致密性要高鏡面塑料模具用鋼，要求鋼的低倍組織致密；鋼中雜質 元素形成的疏松、偏析少；碳化物偏析少；碳化物細小分布均勻 （3）鋼的硬度要高而均勻模具鋼硬度高低，取決于鋼中含碳量和碳化物形成 元素含量。硬度均勻與否，則決定于碳化物在鋼中分布的均勻性。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 2.真空感應爐冶煉鏡面塑料模具鋼的操作要點 真空感應爐冶煉，以3Cr2NiMnMo (718)為例，介紹操作要點。 (1)冶煉用原材料的選擇 冶煉原材料包括：原料純鐵、鉻鐵、鉬鐵、電解 鎳、電解金屬錳、增碳材料等。要求原材料清潔少銹蝕，磷、硫和夾雜物含量低。 (2)降低鋼中氧和非金屬夾雜物含量 鋼中溶解氧的含量極低，絕大部分是以 氧化物夾雜形式存在。 降低鋼中非金屬夾雜物采取的措施如下： 1)加強熔化期鋼液脫氧操作。 2)加強精煉期內碳脫氧操作。 3)澆注自耗電極應采用擋渣器，防止少量熔渣進人電極棒錠。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 (3)精煉期操作要點 熔化期末鋼液沸騰平靜后，冶煉轉向精煉。首先，提高 鋼液溫度和冶煉真空度。當溫度達到1560 ~ 1580℃，真空度達到l~3Pa時，冶煉 進人精煉期。其操作要點如下： 1)取分析試樣。 2)控制鋼液精煉時間。 3)調整碳、硅、錳等元素含量。 (4)鋼液的預熔渣脫硫 將預先熔化制備的含CaO=80% (質量分數）、CaF2 = 20% (質量分數）脫硫渣粉（0~5mm)約0.2%加入鋼液表面，攪拌鋼液進行 脫硫。 9.3模具鋼的冶煉工藝與操作要點 3.鏡面塑料模具鋼電渣重熔操作要點 （1）降低鋼中非金屬夾雜物的措施 鋼中非金屬夾雜物，對鏡面塑料模具鋼的 拋光性能和模具表面粗糙度產生極為不良的影響。 （2）提高電渣重熔鏡面塑料模具鋼的脫硫率 鋼中含硫量對模具表面粗糙度帶 來極為不良的影響。eKm紅軟基地

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