一种钎具用钢、其制备方法及钎具技术

本发明专利技术提供一种钎具用钢，以质量分数计，化学成分如下：C：0.32～0.36％，Si：1.9～2.4％，Mn：0.3～0.6％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：0.7～0.9％，Ni：1.9～2.2％，Mo：0.9～1.1％，V：0.14～0.19％，Nb：0.02～0.04％，余量为Fe。本发明专利技术增大Si含量，大幅度提高材料的屈服强度及抗拉强度；用Si的抗回火性能，使材料在保持很高强度的同时，塑韧性不降低；加大Mo含量，提高材料的耐磨性和韧性；添加少量的V，细化晶粒，提高耐磨性；添加少量Nb，抑制晶粒长大，提高材料的强度与韧性。本发明专利技术还提供了一种钎具用钢的制备方法及一种钎具。

A steel for the brazing tool, a preparation method and a brazing tool

The invention provides a kind of steel for the brazing tool. The chemical composition is as follows: C:0.32 ~ 0.36%, Si:1.9 to 2.4%, Mn:0.3 ~ 0.6%, P: < 0.015%, S: < 0.015%, Cr:0.7 ~ 0.9%, Ni:1.9 to 2.2%, Mo:0.9 to 1.1%, V:0.14 to 0.19%, Nb:0.02 to 0.04%, and Fe. The invention increases the Si content, greatly improves the yield strength and tensile strength of the material; with the anti tempering performance of Si, the material can not reduce the plastic toughness while maintaining high strength; increase the Mo content, improve the wear resistance and toughness of the material; add a small amount of V, refine the grain, improve the wear resistance; add a small amount of Nb, restrain Grain growth increases the strength and toughness of the material. The invention also provides a method for preparing steel for drill tools and a drill tool.

【技术实现步骤摘要】
一种钎具用钢、其制备方法及钎具
本专利技术属于矿山开采
，尤其涉及一种钎具用钢、其制备方法及钎具。
技术介绍
钎具是一种矿山用工具，用在岩石或其它构筑物中钻凿眼孔。钎具产品在使用过程中，要受到岩矿石的剧烈磨损、高压水流、气流以及矿坑水的冲刷腐蚀，要承受钻机所施加的高扭矩，以及冲击器内部活塞2000～3000次/min、每次冲击功高达80～750J的高频冲击。在拉压、扭转、弯曲应力的受力情况下高速冲击岩石，最终在岩石上凿出孔眼。在一些风压很高(18bar以上)、岩石磨蚀性较强的矿山，需要钎具材料具有很高的强度、耐磨性、疲劳寿命。但目前常用钎具钢的抗拉强度均在1600Mpa以下，而且工艺流程复杂，成本很高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种钎具用钢、其制备方法及钎具，本专利技术中的钎具用钢同时具有较高的强度和塑韧性。本专利技术提供一种钎具用钢，以质量分数计，化学成分如下：C：0.32～0.36％，Si：1.9～2.4％，Mn：0.3～0.6％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：0.7～0.9％，Ni：1.9～2.2％，Mo：0.9～1.1％，V：0.14～0.19％，Nb：0.02～0.04％，余量为Fe。优选的，所述钎具用钢的化学成分如下：C：0.34～0.35％，Si：2.0～2.3％，Mn：0.45～0.55％，P：0.014％，S：≤0.003％，Cr：0.8～0.86％，Ni：2.0～2.15％，Mo：1.0～1.06％，V：0.16～0.17％，Nb：0.03％，余量为Fe。优选的，所述钎具用钢的金相组织为回火马氏体、下贝氏体和残余奥氏体。本专利技术提供一种钎具用钢的制备方法，包括以下步骤：将原料按照配比依次进行中频感应冶炼、LF精炼、VD真空处理、电渣重熔和热处理，得到钎具用钢；所述热处理工艺具体为：850～890℃进行油淬后，260～380℃下回火1～2次，然后空冷。优选的，所述中频感应冶炼的出钢温度为1590～1620℃。优选的，所述VD真空处理的真空度为50Pa以下；所述VD真空处理的保压时间为12～15min。优选的，所述VD真空处理后，钢水中H含量为1.6～1.7ppm，O含量为4～5ppm。优选的，所述电渣重熔中的冶炼电压为50～60V；冶炼电流为8000～8500A。优选的，所述热处理工艺具体为：870℃进行油淬后，300℃下回火1～2次，然后空冷。本专利技术提供一种钎具，由上述钎具用钢制成。本专利技术提供一种钎具用钢，以质量分数计，化学成分如下：C：0.32～0.36％，Si：1.9～2.4％，Mn：0.3～0.6％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：0.7～0.9％，Ni：1.9～2.2％，Mo：0.9～1.1％，V：0.14～0.19％，Nb：0.02～0.04％，余量为Fe。本专利技术增大Si含量，大幅度提高材料的屈服强度及抗拉强度；用Si的抗回火性能，使材料在保持很高强度的同时，塑韧性不降低；加大Mo含量，有效提高材料的耐磨性，并使韧性略为增加；添加少量的V，一方面细化晶粒，另一方面提高耐磨性；添加少量Nb，抑制晶粒长大，提高材料的强度与韧性。实验结果表明，本专利技术中的钎具用钢抗拉强度为1900～2100MPa，延伸率为10～13％，断面收缩率为40～44％，硬度为49～53HRC。本专利技术还提供了一种钎具用钢的制备方法，本专利技术通过对热处理工艺的改进，制得马氏体+下贝氏体+残余奥氏体的复合组织。通过不同相的塑性约束及相界面的共同作用，使制得的钎具用钢的强韧性得到良好配合。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1中钎具用钢的金相图；图2为本专利技术实施例2中钎具用钢的金相图；图3为本专利技术实施例3中钎具用钢的金相图；图4为本专利技术比较例1中钎具用钢的金相图；图5为本专利技术比较例2中钎具用钢的金相图；图6为本专利技术比较例3中钎具用钢的金相图。具体实施方式本专利技术提供了一种钎具用钢，以质量分数计，化学成分如下：C：0.32～0.36％，优选为0.34～0.35％；Si：1.9～2.4％，优选为2.0～2.3％；Mn：0.3～0.6％，优选为0.45～0.55％；P：≤0.015％，优选为0.014％；S：≤0.015％，优选≤0.003％；Cr：0.7～0.9％，优选为0.8～0.86％；Ni：1.9～2.2％，优选为2.0～2.15％；Mo：0.9～1.1％，优选为1.0～1.06％；V：0.14～0.19％，优选为0.16～0.17％；Nb：0.02～0.04％，优选为0.03％；余量为Fe。本专利技术中的钎具用钢为同时具有回火马氏体、下贝氏体和残余奥氏体这三种金相组织的复合组织，通过不同相的塑性约束及相界面的共同作用，使钢的强度和韧性得到良好配合。本专利技术还提供了一种钎具用钢的制备方法，包括以下步骤：将原料按照配比依次进行中频感应冶炼、LF精炼、VD真空处理、电渣重熔和热处理，得到钎具用钢；所述热处理工艺具体为：850～890℃进行油淬后，260～550℃下回火2次，然后空冷。在本专利技术中，所述冶炼工艺具体如下：中频感应冶炼a、选择合适的废钢、铁屑配比，熔清后各元素含量不能超出标准上限，避免潮湿、生锈、杂质材料混入。b、出钢温度：1590～1620℃。LF精炼a、通电升温到1620℃(含)以上；吹氧降碳到成份下限0.03％以下，扒渣；b、加入1～1.5Kg/吨钢铝线，加铝线时大氩气量搅拌，按成份下限，配加合金；c、按钢水量的2～3％加入石灰，适当加入萤石，调整渣至稀薄，喂铝丝和加硅粉还原；d、微调成份到标准范围值；e、测温1650℃(含)以上，吊包至VD炉。VD真空处理a、VD炉座仓后，调整氩气压力，喂铝线20kg/炉；b、抽真空，保压时间12～15min，真空度50Pa以下；c、破空，测温，加入稀土合金25Kg/炉；d、软吹5min(含)以上；e、渣白加入碳化稻壳，再测温；定氢：1.6ppm、定氧(游离氧):4ppm。电渣重熔a、起弧造渣，起弧电流1000A，化渣电流5800A；b、选择73渣系，正常冶炼电压：50～60V，电流：8000～8500A。进口水温≤35℃，出口水温：45～65℃，水压≥0.2Mpa；c、采取逐步分级降低电流方法，在最小稳定值停留5～10min后自然归零。钢锭小头端无凹心，充填时间：20min；d、模冷时间：30～35min；脱模后砂冷，砂冷时间≥48h，砂子必须保持干燥。在本专利技术中，由于钢经过了电渣重熔处理，因此，淬火温度不能太高，本专利技术优选850～890℃进行油淬，更优选为860～880℃，最优选为870℃；油淬后进行回火，所述回火的温度优选为260～550℃，优选为260～380℃，最优选为300℃；优选回火2次本专利技术还提供了一种钎具，由上文中的钎具用钢制成，所述钎具可以是钻头、活塞或者卡钎套。本专利技术提供一种钎具用钢，以质量分数计，化学成分如下：C：0.32～0.36％，Si：1.9～2.4％，Mn：0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种钎具用钢，以质量分数计，化学成分如下：C：0.32～0.36％，Si：1.9～2.4％，Mn：0.3～0.6％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：0.7～0.9％，Ni：1.9～2.2％，Mo：0.9～1.1％，V：0.14～0.19％，Nb：0.02～0.04％，余量为Fe。

【技术特征摘要】
1.一种钎具用钢，以质量分数计，化学成分如下：C：0.32～0.36％，Si：1.9～2.4％，Mn：0.3～0.6％，P：≤0.015％，S：≤0.015％，Cr：0.7～0.9％，Ni：1.9～2.2％，Mo：0.9～1.1％，V：0.14～0.19％，Nb：0.02～0.04％，余量为Fe。2.根据权利要求1所述的钎具用钢，其特征在于，所述钎具用钢的化学成分如下：C：0.34～0.35％，Si：2.0～2.3％，Mn：0.45～0.55％，P：0.014％，S：≤0.003％，Cr：0.8～0.86％，Ni：2.0～2.15％，Mo：1.0～1.06％，V：0.16～0.17％，Nb：0.03％，余量为Fe。3.根据权利要求1所述的钎具用钢，其特征在于，所述钎具用钢的金相组织为回火马氏体、下贝氏体和残余奥氏体。4.一种钎具用钢的制备方法，包括以下步骤：将原料按照配比依次进行中频感应冶炼、LF精炼、VD真空处理、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨日平，杨湘龙，吴望书，
申请(专利权)人：长沙黑金刚实业有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43