一种钻头用高速工具钢材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种钻头用高速工具钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.9‑1.3、钨8.2‑8.4、钼1.6‑1.8、铬6.1‑6.3、硅1.5‑1.7、锰1.3‑1.5、钴0.8‑1.0、Sc0.1‑0.14、Tb0.05‑0.08、余量为铁及其它不可避免的杂质。本发明专利技术高速钢减少了钨和钼的用量，添加了Sc、Tb，增加了强度和耐磨性，还具有良好的韧性，用该合金钢制作的钻头不易折断，使用寿命长；本发明专利技术通过合理控制铸后处理温度，分批投放原料，增加了合金的强度，减小了脆性，通过使用废铁作为原料，使合金品质均一。本发明专利技术精炼剂用于铸造生产，能使铸件中的气孔度降低1‑2度，氧化夹杂物在2级左右，明显提高了成品率。

【技术实现步骤摘要】
一种钻头用高速工具钢材料及其制备方法
本专利技术涉及合金材料领域，尤其涉及一种钻头用高速工具钢材料及其制备方法。
技术介绍
电钻是一种应用广泛的电动工具，在建筑、加工等领域有广泛的应用。电钻的主要原理是通过电动机的转动，带动驱动作业装置，从而使钻头刮削物体表面以洞穿物体，钻头是电钻必不可少的部件之一。目前钻头材料主要是高速钢和硬质合金，这两种合金硬度高、耐磨、红硬性好，而且保持一定韧性，但是电钻在使用过程中，经常出现折断、刀刃易磨损或者弯曲现象，钻头经常需要更换，主要是因为钻头材料的硬度、耐磨性、韧性等性能不能达到平衡。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钻头用高速工具钢材料及其制备方法，该磨球材料具有高强度、耐磨性好、红硬性好的优点。本专利技术的技术方案如下：一种钻头用高速工具钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.9-1.3、钨8.2-8.4、钼1.6-1.8、铬6.1-6.3、硅1.5-1.7、锰1.3-1.5、钴0.8-1.0、Sc0.1-0.14、Tb0.05-0.08、余量为铁及其它不可避免的杂质。所述的钻头用高速工具钢材料的生产方法，其特征在于：(1)、准备生铁与废铁按1：0.3-0.6比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：(1)铬、硅、锰；(2)钨、钼；(3)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为21-25分钟，投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是：先由室温以250-260℃/小时速率升温至750-770℃，再以270-280℃/小时速率降温至580-600℃，再以250-260℃/小时速率升温至920-930℃，保温3-4小时；再以240-250℃/小时速率降温至610-620℃，保温50-70分钟，再以240-250℃/小时速率降温至180-200℃，保温2-3小时；再以150-170℃/小时速率升温至370-380℃，保温40-50分钟，再以150-170℃/小时速率升温至520-530℃，保温2-3小时，取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：白云石13-15、粘土30-35、三氧化二铝2-3、纳米钛白粉2-3、铝粉1-2、三聚磷酸钠1-2、三氧化二铁2-3、莹石6-8、玉石粉3-4、蒙脱石1-2、树木灰烬1-2、Na2TiF68-10；其制备方法是将白云石、粘土、莹石、玉石粉、蒙脱石、树木灰烬混合，加热至2500-3000℃，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15％的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。本专利技术的有益效果本专利技术高速钢减少了钨和钼的用量，添加了Sc、Tb，增加了强度和耐磨性，保持了足够的硬度，还具有良好的韧性，用该合金钢制作的钻头不易折断，使用寿命长；本专利技术通过合理控制铸后处理温度，分批投放原料，增加了合金的强度、耐磨性，减小了脆性，通过使用废铁作为原料，使合金品质均一。本专利技术精炼剂用于铸造生产，能使铸件中的气孔度降低1-2度，氧化夹杂物在2级左右，明显提高了成品率。具体实施方式一种钻头用高速工具钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.9-1.3、钨8.2-8.4、钼1.6-1.8、铬6.1-6.3、硅1.5-1.7、锰1.3-1.5、钴0.8-1.0、Sc0.1-0.14、Tb0.05-0.08、余量为铁及其它不可避免的杂质。所述的钻头用高速工具钢材料的生产方法为：(1)、准备生铁与废铁按1：0.4比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：(1)铬、硅、锰；(2)钨、钼；(3)其他剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为23分钟，投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是：先由室温以255℃/小时速率升温至760℃，再以275℃/小时速率降温至590℃，再以255℃/小时速率升温至925℃，保温3.5小时；再以245℃/小时速率降温至615℃，保温60分钟，再以245℃/小时速率降温至190℃，保温2.5小时；再以160℃/小时速率升温至375℃，保温45分钟，再以160℃/小时速率升温至525℃，保温2.5小时，取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成：白云石13、粘土30、三氧化二铝3、纳米钛白粉2、铝粉1、三聚磷酸钠2、三氧化二铁3、莹石6、玉石粉4、蒙脱石1、树木灰烬1、Na2TiF68；其制备方法是将白云石、粘土、莹石、玉石粉、蒙脱石、树木灰烬混合，加热至2500-3000℃，搅拌1-2小时，冷却后，加入至10-15％的盐酸溶液中，浸泡1-2小时，过滤，滤渣反复用清水洗净，烘干，与其它成分合并混合均匀即得。本实施例的钻头用高速工具钢材料的机械性能为：硬度64HRC，600℃时的硬度46HRC，冲击吸收功53J，冲击韧性62J/cm2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钻头用高速工具钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.9‑1.3、钨8.2‑8.4、钼1.6‑1.8、铬6.1‑6.3、硅1.5‑1.7、锰1.3‑1.5、钴0.8‑1.0、Sc0.1‑0.14、Tb0.05‑0.08、余量为铁及其它不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种钻头用高速工具钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.9-1.3、钨8.2-8.4、钼1.6-1.8、铬6.1-6.3、硅1.5-1.7、锰1.3-1.5、钴0.8-1.0、Sc0.1-0.14、Tb0.05-0.08、余量为铁及其它不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的钻头用高速工具钢材料的生产方法，其特征在于：(1)、准备生铁与废铁按1：0.3-0.6比例作为铁基质来源，将生铁加入投入炉中熔化，进行脱硫、脱氧、采用精炼剂一次精炼、添加合金成分进行合金化，再加入废铁熔化、加入精炼剂二次精炼、检测并调整化学元素成分含量至合格、浇铸、铸后热处理等；(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：(1)铬、硅、锰；(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈海涛，
申请(专利权)人：南通欧科数控设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32