一種工具鋼的製作方法

2023-06-07 08:47:31

專利名稱：：一種工具鋼的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種金屬合金，具體地說本發明涉及一種工具鋼。屬於冶金
技術領域：
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背景技術：
：目前，市場上常用的高速切削刀具,尤其是複雜刀具，以及鑽頭、絲錐、立銑刀等用鋼，以及可應用於高載荷的模具、高溫條件下服役的耐磨零部件等用鋼，其主要化學成分組成C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn和Fe。隨著機械加工業的迅速發展，刀具使用量越來越多，切削速度要求是越來越高，因此對製作刀具用的材料性能要求也越來越高。為提高性能，可提高高速鋼的合金含量，甚至使用硬質合金、陶瓷材料，但這些材料在製作複雜刀具時由於韌性不足，抗衝擊性能差，因此在複雜刀具材料方面極少採用。
發明內容本發明的目的是針對以上現有技術存在的不足，提出一種工具鋼，調整其合金成分，使其具有高韌性、高成材率，從而質量易控制、易於大規模生產，而用該種材料製作的複雜刀具及其它工具的韌性及抗彎強度高的優點，明顯提高其使用壽命。基於以上目的，本發明是採取以下的技術方案來實現的一種工具鋼，其主要化學成分組成為C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn和Fe，其特徵在於還含有Nb，各組分的重量百比分比為C0.600.76%，Si0.100.50%，W5.56.75%,Mo4.55.5%，Cr3.804.5%,V1.52.5%,Nb0.020.5%，S《0.030%,P《0.030%，Mn《0.45%，其餘為Fe。3本發明的進一步優化為，本工具鋼中還含有Re(稀土)，各組分的重量百比分比為C0.600.76%，Si0.100.50%，W5.56.75%，Mo4.55.5%,Cr3.804.5%,V1.52.5%，Nb0.020.5%，Re0.0020.03%，S《0.030%,P《0.030%，Mn《0.45%，其餘為Fe。本發明的特點是由於在本發明的工具鋼中加入了鈮和稀土元素，與現有材料相比具有更高韌性、更高成材率、質量易控制、易於大規模生產，用該種材料製作的複雜刀具及其它工具的韌性及抗彎強度高的優點，明顯提高其使用壽命。圖l為本發明實施例加熱300〃晶粒度10.5#(加熱溫度121(TC)圖2為本發明同等樣加熱300〃晶粒度9.5#(加熱溫度1210°C)圖3為本發明實施例加熱300"晶粒度10.0#(加熱溫度123(TC)圖4為本發明同等樣加熱300〃晶粒度9.0#(加熱溫度1230。C)具體實施例方式實施例1:一種工具鋼，其主要化學成分組成為C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn、Fe和Nb，各組分的重量百分比見下表tableseeoriginaldocumentpage4本發明的材料採用以下工藝路線生產tableseeoriginaldocumentpage5主要控制要求為A、成材規範1、(H00mm以下材用600公斤電渣錠生產，2、4>100mm以上材用1噸電渣錠生產。B、電弧冶煉入爐的爐料必須乾燥、少鏽，由返回料和低磷原料鋼、高碳鋼及鉤、鉬、鉻、釩等鐵合金組成，同鋼種返回料佔比大於40%。造渣輔材必需烘烤，確保模子、澆板等澆鋼系統乾燥，最好有IO(TC左右的餘溫。C、LF鋼包精煉在滑板上吹氬，是用於開澆，必需通過透氣磚吹氬才能達到效果。吹氬系統中添加流量表，在大氣壓下每噸鋼吹氬量為0.5立方米。最好再上VD脫氣，在真空狀態下，吹氬量明顯減少，如在0.01大氣壓下每噸鋼的吹氬量為0.005立方米。D、VD脫氣精煉要求在7-9分鐘時間範圍內把真空度抽到76Pa以內，並在此真空度下保持15分鐘以上。E、鍛造鋼錠或鋼坯高溫保溫時間按1小時/100mm(直徑或邊長)計算，600公斤鋼錠高溫加熱時間為3小時，1噸錠高溫加熱4小時以保證鋼錠燒透，加熱溫度1150117(TC，溫度不能長時間超高，造成鋼錠過熱、過燒,即使冶煉再好的鋼都會被燒壞。為提高碳化物不均勻度質量，鍛壓時走扁方，高寬比為1:1.5。F、軋鋼加熱溫度不能超過117(TC。tableseeoriginaldocumentpage6權利要求1、一種工具鋼，其主要化學成分組成為C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn和Fe，其特徵在於其主要化學成分中還含有Nb，各組分的重量百比分比為C0.60～0.76％，Si0.10～0.50％，W5.5～6.8％，Mo4.5～5.5％，Cr3.8～4.5％，V1.5～2.5％，Nb0.02～0.50％，S0.01～0.030％，P0.01～0.030％，Mn0.00～0.45％，其餘為Fe。2、根據權利要求1所述的一種工具鋼，其特徵在於本工具鋼中還含有Re，各組分的重量百比分比為C0.600.76%，Si0.100.50%，W5.56.75%，Mo4.55.5%，Cr3.804.5%,V1.52.5%，Nb0.020.5%,Re0.0020.03%，S0.010.030%，P0.010.030%，Mn0.000.45%，其餘為Fe。全文摘要本發明涉及一種工具鋼，其主要化學成分組成為C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn和Fe，其特徵在於還含有Nb，各組分的重量百比分比為C0.60～0.76％，Si0.10～0.50％，W5.5～6.75％，Mo4.5～5.5％，Cr3.80～4.5％，V1.5～2.5％，Nb0.02～0.5％，S≤0.030％，P≤0.030％，Mn≤0.45％，其餘為Fe。由於在本發明的工具鋼中加入了鈮和稀土元素，與現有材料相比具有更高韌性、更高成材率、質量易控制、易於大規模生產，用該種材料製作的複雜刀具及其它工具的韌性及抗彎強度高的優點，明顯提高其使用壽命。文檔編號C22C38/26GK101671795SQ20081019608公開日2010年3月17日申請日期2008年9月12日優先權日2008年9月12日發明者鄭衛琴申請人:鄭衛琴