一种高强度耐磨高速钢及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高强度耐磨高速钢及其制备方法，其成分质量百分比如下：碳2.6％

【技术实现步骤摘要】
一种高强度耐磨高速钢及其制备方法


[0001]本专利技术涉及高速钢
，特别涉及一种高强度耐磨高速钢及其制备方法。

技术介绍

[0002]高速钢是高速工具钢的简称，是一种成份复杂的化合物，高速钢除含有高的碳量外，还有大量的W、Cr、V、Mo等合金成份；合金和碳元素形成了大量的碳化物，使高速钢具有高硬度、高红硬性、高耐磨性和足够的韧性，极大地提高了其切削速度，高速钢的专利技术使切削中碳钢的速度由8m/min提高到大约30m/min；因此带来了机床工具行业的革命。
[0003]随着被加工材料的不断变化及生产加工的需要，人们不断改变高速钢的成分，先后出现了钴高速钢、高钼高速钢M1、钨钼高速钢M2、高碳高钒高速钢、加硫易切削高速钢、超硬高速钢M40系列。目前，高速钢常用于钻头、丝锥、锯条以及滚刀、插齿刀、拉刀等精密工具，尤其适用于制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具。
[0004]切纸刀片的使用性能既要有高的锋利度和耐磨性，还要具有不崩不卷的良好抗冲击性和一定的热硬性。切纸刀片剪切时保持刃口锋利度和刃磨性十分重要，高速钢淬火回火后的剩余碳化物体积分数在15％～22％之间，剩余碳化物尺寸为2.5um～15um，刃口的碳化物容易脱落，既会降低锋利度，也容易引起剪切过程中崩口。近年来，我们研究调查及分析论证认为，如果采用合适的半高速钢刃钢，降低刃钢中碳化物数量至3％～8％之间，基体淬火回火硬度又保持高速钢的水平，会有利于提高切纸刀片锋利度、耐用性及被剪切面光洁度，并降低了刃钢的合金量成本，亦改善了制造工艺性。国内外已有的应用于其他工模具的半高速钢专利和技术报道较多，但都不适宜切纸刀片刃钢的碳化物尺寸和数量特征，还有的硬度偏低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高强度耐磨高速钢及其制备方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高强度耐磨高速钢，其成分质量百分比如下：碳2.6％
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3.2％、钨4.30％
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4.80％、钼2.70％
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3.10％、铬6.0％
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6.8％、铝2.0％
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4.0％、镁0.8％
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1.6％、钒0.7％
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0.9％、碲0.3％
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0.5％、锆0.1％
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0.3％、铌0.1％
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0.2％、钴0.3％
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0.4％、磷0.01
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0.03％、余量为铁。
[0007]优选的，一种高强度耐磨高速钢，其成分质量百分比如下：碳2.6％、钨4.50％、钼、2.70％、铬6.3％、铝2.7％、镁0.8％、钒0.9％、碲0.3％、锆0.2％、铌0.1％、钴0.4％、磷0.03％、余量为铁。
[0008]优选的，一种高强度耐磨高速钢，其成分质量百分比如下：碳3.0％、钨4.80％、钼3.10％、铬6.8％、铝2.0％、镁1.6％、钒0.7％、碲0.4％、锆0.1％、铌0.1％、钴0.3％、磷0.02％、余量为铁。
[0009]优选的，一种高强度耐磨高速钢，其成分质量百分比如下：碳3.2％、钨4.30％、钼2.70％、铬6.8％、铝4.0％、镁1.6％、钒0.9％、碲0.5％、锆0.3％、铌0.2％、钴0.3％、磷0.01、余量为铁。
[0010]一种高强度耐磨高速钢的制备方法，包括以下步骤：S1、熔炼：对高速钢进行熔炼、浇铸后，得到电渣重熔用的自耗电极棒；S2、电渣重熔：重熔电压控制在5000～5500V，重熔电流控制在4500～5000A，冷却水流量控制在600～850L/min，冷却水温度控制在20～30℃；同时，向自耗电极棒提供Ca和稀土元素，Ca和稀土元素加入量分别占电渣锭重量的0.1～0.4％和0.1～0.3％；S3、预球化退火处理：对重熔制得的电渣锭进行预球化退火处理，退火温度860～920℃，退火时间10～15小时；S4、锻轧成材。
[0011]优选的，在步骤S2中，采用将Ca包芯线和稀土包芯线压扁矫直后绑缚于电渣棒表面进行重熔的方式提供所述Ca和稀土元素。
[0012]优选的，在步骤S2中，重熔电压控制在5100～5400V，重熔电流控制在4600～4900A，冷却水流量控制在650～850L/min，冷却水温度控制在23～27℃。
[0013]优选的，在步骤S2中，Ca和稀土元素加入量在电渣锭总重量中的占比分别为0.2～0.4％和0.1～0.3％。
[0014]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1）、本专利技术提供的高强度耐磨高速钢，耐磨性、耐热性能好，表面无裂纹，碳化物平衡、结晶度细化好，硬度韧性均较高，且表面颗粒均匀细腻，可获得高质量高速钢车刀。
[0015]2）、本专利技术提供的高强度耐磨高速钢的制备方法，其在现有M2高速钢生产流程基础上，通过控制电渣重熔工艺参数和Ca、Re复合微合金化处理，同时对电渣锭进行预球化退火处理，实现碳化物尺寸的细化，与原有工艺方法相比，本专利技术方法生产的M2高速钢，可获得碳化物细小、球状、均匀分布的高速钢组织，产品组织及性能与进口材相当。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0017]实施例一：一种高强度耐磨高速钢，其成分质量百分比如下：碳2.6％、钨4.50％、钼、2.70％、铬6.3％、铝2.7％、镁0.8％、钒0.9％、碲0.3％、锆0.2％、铌0.1％、钴0.4％、磷0.03％、余量为铁。
[0018]所述高强度耐磨高速钢的制备方法，包括以下步骤：S1、熔炼：对高速钢进行熔炼、浇铸后，得到电渣重熔用的自耗电极棒；S2、电渣重熔：重熔电压控制在5200V，重熔电流控制在4800A，冷却水流量控制在750L/min，冷却水温度控制在27℃；同时，向自耗电极棒提供Ca和稀土元素，Ca和稀土元素加入量分别占电渣锭重量的0.3％和0.1％；
S3、预球化退火处理：对重熔制得的电渣锭进行预球化退火处理，退火温度860℃，退火时间13小时；S4、锻轧成材。
[0019]在本实施例中，在步骤S2中，采用将Ca包芯线和稀土包芯线压扁矫直后绑缚于电渣棒表面进行重熔的方式提供所述Ca和稀土元素。
[0020]在本实施例中，在步骤S2中，重熔电压控制在5100V，重熔电流控制在4600A，冷却水流量控制在850L/min，冷却水温度控制在27℃。
[0021]在本实施例中，在步骤S2中，Ca和稀土元素加入量在电渣锭总重量中的占比分别为0.4％和0.2％。
[0022]实施例二：一种高强度耐磨高速钢，其成分质量百分比如下：碳3.0％、钨4.80％、钼3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度耐磨高速钢，其特征在于，其成分质量百分比如下：碳2.6％
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3.2％、钨4.30％
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4.80％、钼2.70％
‑
3.10％、铬6.0％
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6.8％、铝2.0％
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4.0％、镁0.8％
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1.6％、钒0.7％
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0.9％、碲0.3％
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0.5％、锆0.1％
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0.3％、铌0.1％
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0.2％、钴0.3％
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0.4％、磷0.01
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0.03％、余量为铁。2.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨高速钢，其特征在于，其成分质量百分比如下：碳2.6％、钨4.50％、钼、2.70％、铬6.3％、铝2.7％、镁0.8％、钒0.9％、碲0.3％、锆0.2％、铌0.1％、钴0.4％、磷0.03％、余量为铁。3.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨高速钢，其特征在于，其成分质量百分比如下：碳3.0％、钨4.80％、钼3.10％、铬6.8％、铝2.0％、镁1.6％、钒0.7％、碲0.4％、锆0.1％、铌0.1％、钴0.3％、磷0.02％、余量为铁。4.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨高速钢，其特征在于，其成分质量百分比如下：碳3...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴剑，陈静，
申请(专利权)人：丹阳市曙光新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：