减少工具钢自由锻造的中心缺陷

金井智则，中崎盛彦，高须一郎，石桥直弥，宫本俊辅 于 红（译）

（东北特殊钢集团股份有限公司技术中心，辽宁大连 116105）

1 引言

本公司目前使用3,000t和5,000t锻造油压机，在诸多锻造产品中，SKD11为代表的冷作模具钢的中心缺陷时常发生。分析原因考虑到主要是由于钢锭凝固收缩时引起的中心疏松，在锻造加工时加工比不足，在钢锭中心部分形成的成分偏析在液相态下锻造加工时产生过热形成，特别是冷作模具钢SKD11加工难度大，加工温度范围窄，属于易产生微观组织缺陷的钢种。

究其原因，一方面，关于未焊合的问题，多方实验室取样分组实验，又分组进行了CAE方法解析[1]，笔者借鉴以前提到的关于空隙加工参数Gm+、良好的空隙焊合的可能性评价的相关资料，再通过相关过热、变形-温度联合解析、钢材温度的精确预测的可行性分析等研究成果，作以精确分析研究。以上作为研究背景，运用CEA解析，对于在锻造过程中发生的中心缺陷进行系统、深入、细致的解析。

本文着重讨论工具钢SKD11热锻过程，对钢锭的加热过程及自由锻造的CEA定量解析，对心部未焊合及过热产生的真正原因进行分析。同时，根据加热过程及自由锻造过程的工艺改进进行效果检验，提出有效地降低高合工中心缺陷行之有效的方法。

2 关于锻造制品的缺陷

2.1 制造过程

SKD11锻件的制造过程如图1所示。钢锭经步进式加热炉加热后，进行自由锻造。之后反复进行再加热、锻造，多火加工后，锻制成圆钢。

图1 工具钢SKD11制造过程示意图