一种高强度粉末高速钢的制备方法技术

本发明专利技术涉及高速钢制备技术领域，解决了高速钢在烧结过程中烧结温度过高导致碳化物粗化的问题，公开了一种高强度粉末高速钢的制备方法。该制备方法为（1）获取高速钢粉末，进行退火处理；（2）将退火处理后的超细高速钢粉末通过冷等静压成型制成压胚；（3）将压胚置于放电等离子设备中，在真空条件下以10‑20℃/min的升温速度升至800‑850℃，保温烧结10‑15min，冷却后得到胚体；（4）对所述胚体进行锻造，然后经过淬火、回火得到粉末高速钢。本发明专利技术利用放电等离子体技术对压胚进行烧结，降低了烧结温度和烧结时间，避免出现碳化物粗化，得到铲平组织细小均匀，从而提高高速钢硬度。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度粉末高速钢的制备方法
本专利技术涉及高速钢制备
，尤其是涉及一种高强度粉末高速钢的制备方法。
技术介绍
传统冶金铸造高速钢是莱氏体钢，钢锭在凝固时形成莱氏共晶体，莱氏共晶体的存在导致钢中有大块的、较多的共晶碳化物，经过轧制或压延后这些共晶碳化物仍呈不均匀分布，随着合金含量的增加和钢材截面积增大，高速钢中碳化物偏析加重，这造成高速钢强度的下降，难以使高速钢具有较好的使用性能。为解决这一问题产生了粉末冶金高速钢，粉末冶金高速钢优异性体现在无论尺寸大小和形状如何，均具有碳化物颗粒细小，夹杂含量少，分布均匀的显微组织特点，使高速钢的抗弯强度、硬度和切割性能得到显著提高。中国专利公开号CN103667873公开了一种粉末冶金高速钢及其制备方法，该制备方法为：1)制备粉末混合物：按照设定组分及配比称取原料，在滚筒式球磨机中进行混合球磨，制备得到粉末混合物；2)成型：通过冷等静压成型将上述粉末混合物制成压压胚；3)烧结：采用热压烧结技术对上述压胚进行真空或惰性气氛下烧结，烧结时将压胚加热至1100-1250℃并保温30-90min，烧结压力为10-40MPa；4)热煅；5)热处理。此制备方法在烧结过程中采用了较高的烧结温度，使碳化物粗化，导致其硬度降低，影响高速钢的使用性能。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术高速钢在烧结过程中烧结温度过高导致碳化物粗化的问题，提供一种高强度粉末高速钢的制备方法，该高速钢制备过程中采用低温烧结，避免出现碳化物粗化，得到铲平组织细小均匀，从而提高其硬度。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种高强度粉末高速钢的制备方法，包括以下步骤：(1)获取高速钢粉末，在850-980℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为2-4h；(2)将退火处理后的超细高速钢粉末通过冷等静压成型制成压胚；(3)将压胚置于放电等离子设备中，在真空度为10-20pa下以10-20℃/min的升温速度升至800-850℃，保温烧结10-15min，冷却后得到胚体；(4)对所述胚体进行锻造，然后经过淬火、回火得到粉末高速钢。本专利技术先在对粉末高速钢进行退火处理，退火处理后的高速钢粉末容易加工成型，增加高速钢的可塑性；然后通过冷等静压的方法将高速钢粉末压制成胚，在放电等离子体中进行烧结，本专利技术利用放电等离子体技术对压胚进行烧结，降低了烧结温度和烧结时间，避免出现碳化物粗化，得到铲平组织细小均匀，从而提高高速钢硬度。作为优选，所述步骤(1)中高速钢粉末的制备方法为：按高速钢中各元素重量占比进行原料配料；将原料送入中空炉或电弧炉中进行冶炼，然后进行LF炉外精炼、VD真空脱气，浇铸得到电渣棒；将电渣棒送入重熔炉中进行重熔；雾化获得高速钢粉末。作为优选，所述高速钢粉末粒度为20-30微米。作为优选，所述步骤(2)中冷等静压力为400-420MPa，保压时间为15-25min。作为优选，所述步骤(3)中烧结压力为30-45MPa。作为优选，所述步骤(4)中胚体锻造过程中加热温度为1200-1300℃，加热时间为45-60min，开胚压力为100-120MPa，精整压力为40-60MPa。作为优选，所述步骤(4)中淬火温度为1250-1300℃，回火温度为450-550℃。因此，本专利技术具有如下有益效果：先在对粉末高速钢进行退火处理，退火处理后的高速钢粉末容易加工成型，增加高速钢的可塑性；然后通过冷等静压的方法将高速钢粉末压制成胚，在放电等离子体中进行烧结，本专利技术利用放电等离子体技术对压胚进行烧结，降低了烧结温度和烧结时间，避免出现碳化物粗化，得到铲平组织细小均匀，从而提高高速钢硬度。具体实施方式下面通过具体实施例，对本专利技术的技术方案做进一步说明。本专利技术中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。实施例1高速钢粉末的制备方法为：按高速钢中各元素重量占比进行原料配料，高速钢原料中各元素按质量百分包括：W1.8％，Mo4％，Cr4.8％，V1％，Co1.2％，C1.15％，Si0.3％，Mn0.2％，S0.03％，P0.2％，Cu0.08％，Ni0.1％，余量为Fe；将原料送入中空炉中进行冶炼，然后进行LF炉外精炼、VD真空脱气，浇铸得到电渣棒；将电渣棒送入重熔炉中进行重熔；雾化获得高速钢粉末，高速钢粉末粒度为25微米。一种高强度粉末高速钢的制备方法，包括以下步骤：(1)获取高速钢粉末，在900℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为3h；(2)将退火处理后的超细高速钢粉末通过冷等静压成型制成压胚，冷等静压力为410MPa，保压时间为20min；(3)将压胚置于放电等离子设备中，在真空度为10pa下以15℃/min的升温速度升至820℃，保温烧结13min，烧结压力为40MPa，冷却后得到胚体；(4)对所述胚体进行锻造，胚体锻造过程中加热温度为1250℃，加热时间为50min，开胚压力为110MPa，精整压力为50MPa；然后经过淬火、回火，淬火温度为1280℃，回火温度为500℃，得到粉末高速钢。实施例2高速钢粉末的制备方法为：按高速钢中各元素重量占比进行原料配料，高速钢原料中各元素按质量百分包括：W1.7％，Mo3.4％，Cr4.6％，V0.9％，Co0.6％，C1.12％，Si0.25％，Mn0.15％，S0.01％，P0.1％，Cu0.05％，Ni0.1％，余量为Fe；将原料送入电弧炉中进行冶炼，然后进行LF炉外精炼、VD真空脱气，浇铸得到电渣棒；将电渣棒送入重熔炉中进行重熔；雾化获得高速钢粉末，高速钢粉末粒度为22微米。一种高强度粉末高速钢的制备方法，包括以下步骤：(1)获取高速钢粉末，在860℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为2.5h；(2)将退火处理后的超细高速钢粉末通过冷等静压成型制成压胚，冷等静压力为400MPa，保压时间为16min；(3)将压胚置于放电等离子设备中，在真空度为20pa下以12℃/min的升温速度升至810℃，保温烧结12min，烧结压力为35MPa，冷却后得到胚体；(4)对所述胚体进行锻造，胚体锻造过程中加热温度为1220℃，加热时间为45min，开胚压力为105MPa，精整压力为45MPa；然后经过淬火、回火，淬火温度为1260℃，回火温度为470℃，得到粉末高速钢。实施例3高速钢粉末的制备方法为：按高速钢中各元素重量占比进行原料配料，高速钢原料中各元素按质量百分包括：W1.8％，Mo4.5％，Cr4.8％，V1.1％，Co1.8％，C1.16％，Si0.35％，Mn0.3％，S0.04％，P0.25％，Cu0.12％，Ni0.15％，余量为Fe；将原料送入中空炉中进行冶炼，然后进行LF炉外精炼、VD真空脱气，浇铸得到电渣棒；将电渣棒送入重熔炉中进行重熔；雾化获得高速钢粉末，高速钢粉末粒度为28微米。一种高强度粉末高速钢的制备方法，包括以下步骤：(1)获取高速钢粉末，在960℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为3.5h；(2)将退火处理后的超细高速钢粉末通过冷等静压成型制成压胚，冷等静压力为410MPa，保压时间为25min；(3)将压胚置于放电等离子设备中，在真空度为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强度粉末高速钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）获取高速钢粉末，在850‑980℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为2‑4h；（2）将退火处理后的超细高速钢粉末通过冷等静压成型制成压胚；（3）将压胚置于放电等离子设备中，在真空度为10‑20pa下以10‑20℃/min的升温速度升至800‑850℃，保温烧结10‑15min，冷却后得到胚体；（4）对所述胚体进行锻造，然后经过淬火、回火得到粉末高速钢。

【技术特征摘要】
1.一种高强度粉末高速钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）获取高速钢粉末，在850-980℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为2-4h；（2）将退火处理后的超细高速钢粉末通过冷等静压成型制成压胚；（3）将压胚置于放电等离子设备中，在真空度为10-20pa下以10-20℃/min的升温速度升至800-850℃，保温烧结10-15min，冷却后得到胚体；（4）对所述胚体进行锻造，然后经过淬火、回火得到粉末高速钢。2.根据权利要求1所述的一种高强度粉末高速钢的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中高速钢粉末的制备方法为：按高速钢中各元素重量占比进行原料配料；将原料送入中空炉或电弧炉中进行冶炼，然后进行LF炉外精炼、VD真空脱气，浇铸得到电渣棒；将电渣棒送入重熔炉中进行重熔；雾化获得高速钢粉末。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：卢建东，
申请(专利权)人：浙江精瑞工模具有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33