一种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，解决了粉末高速钢致密性和强度低的问题，公开了一种粉末高速钢的制备方法。该制备方法包括以下步骤：（1）获取高速钢粉末，在800‑1000℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为3‑6h；（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）使用两次烧结工艺进行烧结；（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。本发明专利技术具制备的高速钢具有较好的致密性和强度。

A Preparation Method of Powder High Speed Steel

The invention relates to the technical field of high-speed steel preparation, solves the problem of low compactness and strength of powder high-speed steel, and discloses a preparation method of powder high-speed steel. The preparation method includes the following steps: (1) obtaining high-speed steel powder, annealing the high-speed steel powder at 800 1000 C for 3 6h; (2) forming the ultra-fine high-speed steel powder after annealing by cold isostatic pressing; (3) sintering with two sintering processes; (4) forging the embryo, then quenching and pressing. Powder high speed steel is obtained by tempering. The high-speed steel prepared by the invention has better compactness and strength.

【技术实现步骤摘要】
一种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CN103276154公开了一种粉末冶金高速钢的制备方法，该制备方法操作步骤为钢水的冶炼、炉外精炼、底浇雾化、粉末包套封焊抽气、热等静压、锻轧成材步骤。此方法制备的粉末高速钢致密性和强度较为一般，加工成型后在外力作用下容易发生损坏。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术粉末高速钢致密性和强度低的问题，提供一种粉末高速钢的制备方法，此粉末高速钢具有较高的致密性和强度。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种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800-1000℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为3-6h；(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)采用热压烧结技术对压胚在一氧化碳的氛围中进行一次烧结，烧结温度为1000-1050℃，保温15-20min，烧结压力控制在20-40MPa，然后将胚体在氮气氛围中进行二次烧结，烧结温度为1100-1120℃，保温20-30min，烧结压力控制在20-40MPa，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；在热压烧结过程中采用两步发进行热压烧结，先在一氧化碳的氛围中进行一次烧结处理，一氧化碳能够将金属氧化物进行还原，从而增加高速钢的致密性提高强度；然后在氮气中进行二次热压烧结处理，利用氮气能够取代胚体中的部分碳，分离出的碳扩散到基体中可以降低固相线温度，进一步提高钢速钢的致密性，从而使高速钢具有较高的强度。作为优选，所述步骤(2)中冷等静压力为380-400Mpa，保压时间为20-30min。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30-50min，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1300-1350℃，回火温度为500-560℃。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，所述高速钢原料中各元素按质量百分比包括：W1.5-2.0％，Mo3.25-5.0％，Cr4.5-5.0％，V0.85-1.20％，Co0.5-2.0％，C1.10-1.18％，Si0.22-0.38％，Mn0.10-0.35％，S0-0.05％，P0-0.30％，Cu0-0.15％，Ni0-0.20％，余量为Fe。统方法中为了保证高速钢的强度和硬度满足标准，将W含量提升到5％左右，将Co含量提升到7％以获得较高硬度和强度的高速钢，W和Co含量过高虽然能够提高高速钢的硬度和强度，但是会使高速钢的韧性下降，从而使高速钢容易发生开裂；本专利技术为解决此问题，降低高速钢中W和Co的含量，严格控制W含量为1.5-2.0％，Co含量为0.5-2.0％，从而提高高速钢的韧性，高速钢韧性提高从而提高高速钢的抗开裂性能，本专利技术为在提高韧性的条件下保持刚塑钢的韧性加入V元素，V元素能够起到细化晶粒的作用，从而可以得到充分固溶组织，保持高速钢的强度和硬度。因此，本专利技术具有如下有益效果：(1)分别使用二氧化碳和氮气进行两次热压烧结处理，大大提高高速钢的致密性，从而提高其强度；(2)本专利技术在保持高速钢强度的前提下具有较好的韧性，使用过程中不容易发生开裂。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；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；高速钢原料中各元素按质量百分比包括：W1.8％，Mo4％，Cr4.8％，V1％，Co0.5-2.0％，C1.15％，Si0.32％，Mn0.20％，S0.03％，P0.2％，Cu0.1％，Ni0.1％，余量为Fe。一种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4.5h；(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390MPa，保压时间为25min；(3)采用热压烧结技术对压胚在一氧化碳的氛围中进行一次烧结，烧结温度为1020℃，保温18min，烧结压力控制在30MPa，然后将胚体在氮气氛围中进行二次烧结，烧结温度为1110℃，保温25min，烧结压力控制在30MPa，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40min，开胚压力为110MPa，精整压力为50MPa；然后经过淬火、回火，其中淬火温度为1330℃，回火温度为530℃，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；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；高速钢原料中各元素按质量百分比包括：W1.6％，Mo3.3％，Cr4.6％，V0.9％，Co0.8％，C1.12％，Si0.25％，Mn0.18％，S0.01％，P0.1％，Cu0.08％，Ni0.05％，余量为Fe。一种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℃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380MPa，保压时间为22min；(3)采用热压烧结技术对压胚在一氧化碳的氛围中进行一次烧结，烧结温度为1000℃，保温16min，烧结压力控制在25MPa，然后将胚体在氮气氛围中进行二次烧结，烧结温度为1100℃，保温22min，烧结压力控制在25MPa，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32min，开胚压力为105MPa，精整压力为45MPa；然后经过淬火、回火，其中淬火温度为1310℃，回火温度为520℃，得到粉末高速钢。实施例3高速钢粉末的制备方法为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种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800‑1000℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为3‑6h；（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）采用热压烧结技术对压胚在一氧化碳的氛围中进行一次烧结，烧结温度为1000‑1050℃，保温15‑20min，烧结压力控制在20‑40MPa，然后将胚体在氮气氛围中进行二次烧结，烧结温度为1100‑1120℃，保温20‑30min，烧结压力控制在20‑40MPa，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800-1000℃下对高速钢粉末进行退火处理，退火处理时间为3-6h；（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）采用热压烧结技术对压胚在一氧化碳的氛围中进行一次烧结，烧结温度为1000-1050℃，保温15-20min，烧结压力控制在20-40MPa，然后将胚体在氮气氛围中进行二次烧结，烧结温度为1100-1120℃，保温20-30min，烧结压力控制在20-40MPa，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所述的一种粉末高速钢的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）中冷等静压力为380-400MPa，保压时间为20-30min。3.根据权利要求1所述的一种粉末高速钢的制备方法，其特征在于，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30-50min，开胚压力为100-120MPa，精整压力为40-60...

【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