一种宽厚板的高性能剪切刀片及其制造方法技术

技术编号:32279454 阅读:13 留言:0更新日期:2022-02-12 19:46
本发明专利技术公开了一种宽厚板的高性能剪切刀片,其化学成分的质量百分比(wt%)为:C:0.4

【技术实现步骤摘要】
一种宽厚板的高性能剪切刀片及其制造方法


[0001]本专利技术涉及一种制造宽厚板生产线用的冶金刀片,适用于宽厚板板坯切头、切边、定尺、热处理取样、精整等剪切领域。

技术介绍

[0002]随着以工程机械、海洋平台、舰船、桥梁、管线用钢等高附加值典型代表的宽厚板需求量增加,宽厚板产品向高强度、大尺寸、耐腐蚀、轻量化、长寿命方向发展。宽厚板板材的剪切强度高达700~1200MPa,随着质量、产量要求不断提高,对刀片提出了越来越严苛的要求,要求刀片强度指标高达2100Mpa以上,满足最大剪切力13500KN的要求、且具备高的耐磨性及冲击韧性。
[0003]目前,常使用的宽厚板剪刃的材质有H13、H13K,HMB等热作模具钢,其优点是价格较低,但使用效果较差,易产生磨损、钝边等情况,使用寿命短。其它用于宽厚板刀片的材质还有65Nb、LD、Cr12MoV等,其合金含量高,含有大量的网状及块状碳化物,成分偏析严重,导致刀片冲击韧性降低,工作中易产生崩刃事故。
[0004]ZL200610098291.8公开了一种用于剪切中厚板的冷热剪刃钢及其生产工艺,其主要合金元素化学成分重量百分比为:C:0.3

0.6%,Si:0.25

1.50%,Mn:0.25

1.50%,P≤0.025%,S≤0.025%,Cu≤0.05%,Cr:3.0

7.0%,Mo:1.0

4.5%,W:1.0

3.5%,V:0.5<br/>‑
3.0%,Nb:0.5

3.0%,Re:0.05

0.15%,余量为Fe。该冷热剪刃用钢的典型应用就是HMB,虽兼顾冷热剪切性能,但对高强度厚板剪切能力不足。
[0005]ZL201110043665.7公开了一种定尺剪刀片及其制造方法,其成分重量百分比为:C:0.75

1.0%,Si:0.60

1.40%,Mn:0.20

0.50%,P≤0.02%,S≤0.02%,Cr:6.5

8.0%,Mo:2.5

4.0%,V:1.8

3.5%,余量为Fe。该刀片主要是增加C及碳化物形成元素Cr、Mo、V的含量,从而提高刀片的硬度、耐磨性、韧性,但极易形成网状及块状碳化物,且不易通过后期热处理工艺消除。
[0006]ZL201310486288.3公开了一种中厚板剪切机耐高温剪刃及其生产方法,其主要合金元素Cr、Ni含量百分比分别为:5.2

5.8%、1.65

1.95%。该剪刃主要是降低钢的临界冷却速度,增加淬透性。但该剪刃的热处理工艺为1016℃保温空冷处理,由于受冷却速度及剪刃有效尺寸影响,在淬火冷却过程中马氏体形成数量及尺寸将受到影响,不利于耐磨性的提升。
[0007]ZL201410473616.0公开了一种滚切式双边剪及其制造方法,其材质的重量百分比为:C:0.40

0.65%,Si:0.15

0.35%,Mn:0.60

0.80%,P≤0.025%,S≤0.02%,Cr:2.5

4.0%,Ni:3.5

6.0%,Mo:1.5

2.5%,V:2.0

3.5%,且Cr+Mo≥4%,余量为Fe。该双边剪降低Cr含量,提高Ni、Mo、V含量,从而细化晶粒及形成弥散碳化物,提高了硬度和耐磨性;淬火和回火温度较低,强韧配合较好,但是对锻造要求较高,容易出现成分偏析,剪刃坯料不宜大。
[0008]综合所述,目前宽厚板冶金刀片材质主要存在带状偏析、严重的网状和块状碳化
物问题,碳化物的不均匀分布使耐磨性及冲击韧性降低,进而会导致刀片剪切过程中的抗疲劳性能降低,出现崩刃及不耐磨问题,致使刀片的综合性能较差,因此难以满足大尺寸(宽度和厚度)、高强度板材的剪切需求。

技术实现思路

[0009]本专利技术所要解决的问题是提供一种高性能剪切刀片,它能够满足厚25~50mm、700~1200MPa的合金结构钢、高强度耐磨板等中厚板的剪切需求,在保证了较大的剪切力的前提下,提高了耐磨性、冲击韧性,从而提高刀片使用寿命和保证剪切质量。同时,本专利技术还提供了该种刀片的制造方法。
[0010]本专利技术一种宽厚板的高性能剪切刀片,其化学成分的质量百分比(wt%)为:C:0.4

0.5%,Si:0.8

1.2%,Mn:0.2

0.5%,P≤0.02%,S≤0.01%,Cr:5.0

5.8%,Mo:1.5

2.0%,Ni:1.4

1.7%,V:0.8

1.2%,W:0.3

0.6%,余量为Fe。
[0011]进一步地,高性能剪切刀片的化学成分的质量百分比优选为:C:0.45%,Si:1.14%,Mn:0.40%,P:0.018%,S:0.001%,Cr:5.45%,Mo:1.55%,Ni:1.55%,V:0.89%,W:0.48%,余量为Fe。
[0012]进一步地,高性能剪切刀片的化学成分的质量百分比优选为:C:0.46%,Si:1.11%,Mn:0.37%,P:0.019%,S:0.001%,Cr:5.15%,Mo:1.60%,Ni:1.42%,V:0.94%,W:0.53%,余量为Fe。
[0013]进一步地,.高性能剪切刀片的化学成分的质量百分比优选为:C:0.47%,Si:1.13%,Mn:0.33%,P:0.020%,S:0.001%,Cr:5.23%,Mo:1.85%,Ni:1.65%,V:0.98%,W:0.55%,余量为Fe。
[0014]本专利技术高性能剪切刀片,其制造方法为:真空感应熔炼

氩气保护电渣重熔

铸锭

锻造

球化退火

粗加工

淬火回火

精加工。
[0015]进一步地,其热处理工艺为:(1)球化退火:980
±
10℃保温后油冷至室温,然后进行760
±
10℃保温,再空冷至室温;(2)淬火回火:1060
±
10℃保温后油冷至室温,然后进行540
±
10℃保温第一次回火,空冷至室温,然后进行550
±
10℃保温第二次回火,再空冷至室温,然后进行560
±
10℃保温第三次回火,再空冷至室温。
[0016]进一步地,升温速度控制在100
±
20℃/h,球化和淬火保温时间根据刀片有效厚度控本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽厚板的高性能剪切刀片,其特征是:其化学成分的质量百分比(wt%)为:C:0.4

0.5%,Si:0.8

1.2%,Mn:0.2

0.5%,P≤0.02%,S≤0.01%,Cr:5.0

5.8%,Mo:1.5

2.0%,Ni:1.4

1.7%,V:0.8

1.2%,W:0.3

0.6%,余量为Fe。2.根据权利要求1所述的高性能剪切刀片,其特征是:其化学成分的质量百分比优选为:C:0.45%,Si:1.14%,Mn:0.40%,P:0.018%,S:0.001%,Cr:5.45%,Mo:1.55%,Ni:1.55%,V:0.89%,W:0.48%,余量为Fe。3.根据权利要求1所述的高性能剪切刀片,其特征是:其化学成分的质量百分比优选为:C:0.46%,Si:1.11%,Mn:0.37%,P:0.019%,S:0.001%,Cr:5.15%,Mo:1.60%,Ni:1.42%,V:0.94%,W:0.53%,余量为Fe。4.根据权利要求1所述的高性能剪切刀片,其特征是:其化学成分的质量百分比优选为:C:0.47%,Si:1.13%,Mn:0.33%,P:0.020%,S:0.001%,Cr:5.23%,Mo:1.85%,Ni:1.65%,V:0.98%,W:0.55%,余量为Fe。5.权利要求1

4任一所述的高性能剪切刀片,其制造方法为:真空感应熔炼

氩气保护电渣重熔

铸锭

锻造

...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨晓红朱健平钟磊许训方凯葛婧
申请(专利权)人:泰尔重工股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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