The invention relates to a nitrogen-containing martensitic stainless steel for cutting tools and a manufacturing method thereof. The technical scheme is that the chemical composition and content of the martensitic stainless steel with the cutting tools are as follows: C is 0.45 to 0.70wt%, Cr is 13 to 17.0wt%, N is 0.10 to 0.25wt%, Si is 0.50 ~ 0.80wt%, Mn is 0.40 ~ 1.0wt%, Ca is 0.0015 ~ 0.0065wt%; 3wt%; P is less than 0.008wt%; S is less than 0.005wt%; the rest are Fe and unavoidable elements. The above chemical composition also satisfies: C+N is 0.60 ~ 0.85wt%. The manufacturing method of nitrogen-containing martensitic stainless steel for cutting tools is vacuum induction smelting, atmospheric nitrogen increasing, casting, casting billet heating, rolling, quenching and tempering. The invention has the characteristics of simple alloy composition, simple process, low production cost and easy to scale production, and the made tools are high hardness and good toughness with nitrogen martensitic stainless steel.
【技术实现步骤摘要】
一种刃具用含氮马氏体不锈钢及其制造方法
本专利技术属于马氏体不锈钢
具体涉及一种刃具用含氮马氏体不锈钢及其制造方法。
技术介绍
传统上用于刃具制造的马氏体不锈钢如4~5Cr15MoV系列和9Cr18MoV,经淬火和低温回火后,具有56~58HRC的硬度、一定的韧性和加工性能以及一般腐蚀条件下的耐腐蚀性能,因而在刃具制造行业得到应用。随着冶金科技的不断进步,刃具制造行业对马氏体不锈钢的技术和成本要求越来越高,对其组织结构和性能控制提出更加严格的要求,特别是用于高端民用餐厨领域、机械装备、医疗器械和军用装备等领域制造的刃具。对于刃具而言,材料硬度达到HRC58以上时具有最理想的切削性能,也是高端刃具材料的首选。通过增加碳含量可得到高硬度,但不可避免地会在铸造过程中出现粗大的共晶碳化物,很难通过后期的热加工和热处理细化来提高钢的韧性和耐蚀性,增加了制造难度,其危害程度远远超过马氏体不锈钢中夹杂物的影响。通过添加铬钼等贵金属来提高耐蚀性,无疑增加了刃具制造的成本。氮元素通过固溶强化、晶界强化、加工硬化及析出强化,提高含氮钢的抗拉强度与屈服强度,同时不损害钢的韧性,且高硬度与均匀分布的碳氮化物使其具有良好的耐磨与耐蚀性能,近年来成为国内外马氏体不锈钢开发的重点。在有关含氮马氏体不锈钢的公开资料中,国内外近年来开发了一系列高氮不锈轴承钢,如含氮不锈轴承钢及制造方法(CN104018083)、一种含氮不锈轴承钢及其制造方法(CN106555129),以及文献中提及的Cronidur30等钢种,在中低碳(0.00~0.65%)马氏体不锈钢的基础上加入0.10~0. ...
【技术保护点】
1.一种刃具用含氮马氏体不锈钢的制造方法,其特征在于:所述刃具用含氮马氏体不锈钢的化学成分及其含量是:C为0.45~0.70wt%,Cr为13.0~17.0wt%,N为0.10~0.25wt%,Si为0.50~0.80wt%,Mn为0.40~1.0wt%,Ca为0.0015~0.0065wt%,V≤0.20wt%,Nb≤0.025wt%,Als≤0.025wt%,Mo≤0.03wt%,P≤0.008wt%,S≤0.005wt%,其余为Fe及不可避免的元素;上述化学成分还同时满足:C+N为0.60~0.85wt%;所述刃具用含氮马氏体不锈钢的制造方法是:步骤一、按所述刃具用含氮马氏体不锈钢的化学成分及其含量,先将占各自含量88~92wt%的Fe、Cr、Mn和Si加入真空感应电炉,抽真空至10Pa以下,在1550~1700℃条件下冶炼20~45min;再加入占各自含量8~12wt%的Si和100wt%的C,充入氮气至标准大气压,然后加入含N的CrFe合金和其余化学成分调节至所述刃具用含氮马氏体不锈钢的化学成分及其含量,在1500~1650℃条件下精炼8~16min,浇铸成钢坯;步骤二、将所 ...
【技术特征摘要】
1.一种刃具用含氮马氏体不锈钢的制造方法,其特征在于:所述刃具用含氮马氏体不锈钢的化学成分及其含量是:C为0.45~0.70wt%,Cr为13.0~17.0wt%,N为0.10~0.25wt%,Si为0.50~0.80wt%,Mn为0.40~1.0wt%,Ca为0.0015~0.0065wt%,V≤0.20wt%,Nb≤0.025wt%,Als≤0.025wt%,Mo≤0.03wt%,P≤0.008wt%,S≤0.005wt%,其余为Fe及不可避免的元素;上述化学成分还同时满足:C+N为0.60~0.85wt%;所述刃具用含氮马氏体不锈钢的制造方法是:步骤一、按所述刃具用含氮马氏体不锈钢的化学成分及其含量,先将占各自含量88~92wt%的Fe、Cr、Mn和Si加入真空感应电炉,抽真空至10Pa以下,在1550~1700℃条件下冶炼20~45min;再加入占各自含量8~12wt%的Si和100wt%的C,充入氮气至标准大气压,然后加入含N的CrFe合金和其余化学成分...
【专利技术属性】
技术研发人员:张莉芹,吴开明,张国宏,成林,黄刚,张弦,童明强,吴光辉,雷金薇,
申请(专利权)人:武汉科技大学,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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