一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法技术

本发明专利技术公开了一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法，主体元素组成（wt%）为：C1.25～1.35、Si0.30～0.35、Mn0.25～0.4、Cr4.0～4.3、Mo3.0～4.0，W8.5～9.5，V3.0～3.5，Co9.0～10.0，Nb0.15

【技术实现步骤摘要】
一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法


[0001]本专利技术专利属于新型高速钢带锯条齿材料
，涉及新型高速钢带锯条齿材料及制造工艺，特别涉及一种含高合金元素的新型高速钢带锯条齿材料。

技术介绍

[0002]高速钢是一种耐高温、高耐磨、高硬度的工具钢，其强度、韧性、及可加工性良好，还有优异的切削性，被广泛的用于耐高温、薄刃的金属切削工具、和高温轴轴承、热作模具。随着我国制造业和机械加工业的迅猛发展,对双金属带锯条齿的性能及质量要求越来越高。现在工业上大量采用的齿部材料M2、M4、M42和M51等超高强高速钢，这些材料共同点是,较高的硬度、红硬性、强度和韧性优良，能够满足一般对切削、锯切金属的要求，如今通用的材料多为M42，这类材料为莱氏体钢，属于钨钼钴高碳超硬型高速钢。
[0003]但是锯齿材料在使用的过程中其工作条件恶化，收到循环应力、扭转、冲击等作用，它的使用寿命大大缩短，其失效形式大多是磨损，主要因为存在未熔的碳化物及碳化物分布不均匀、偏析等，组织粗大。为了提升锯条的使用寿命，则必须提高条齿材料的硬度、耐磨性以及高温性能。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法，解决了现有锯齿材料在使用的过程中其工作条件恶化，收到循环应力、扭转、冲击等作用，它的使用寿命大大缩短，其失效形式大多是磨损，主要因为存在未熔的碳化物及碳化物分布不均匀、偏析等，组织粗大的问题。
[0005]（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法：主体元素组成（wt%）为：C1.25～1.35、Si0.30～0.35、Mn0.25～0.4、Cr4.0～4.3、Mo3.0～4.0，W8.5～9.5，V3.0～3.5，Co9.0～10.0，Nb0.15-0.3，余量为铁，主要杂质元素P≤0.0025，S≤0.005,N≤0.05；采用非真空感应冶炼+电渣重熔+锻造+热轧+冷拔+退火制备该新型高速钢带锯条齿材料。
[0006]通过采用新的电渣重熔渣系和新型熔炼脱硫脱氧剂达到严格控制杂质元素含量的目的，其质量百分比为：P≤0.0025，S≤0.005比普通合金低一个数量级。
[0007]含有较高的合金元素，其中质量百分比：Cr4.0～4.3、Mo3.0～4.0，W8.5～9.5，V3.0～3.5，Co9.0～10.0。
[0008]含有Nb，其质量百分比为：0.15-0.3。
[0009]采用非真空冶炼—电渣重熔双联工艺制备，非真空电渣重熔炉中重熔渣采用CaF
2-Al2O3渣系，成分组成（wt%）为60～70CaF2，20～35Al2O3，根据熔炼条件添加6～8CaO、
1.5～5SiO2，RE0.2-0.4%，重熔渣质量为重熔钢锭质量的3%～5%；重熔温度为1800～2300℃。
[0010]对该材料进行锻造，锻造前将新型高速钢带锯条齿材料加热到1250～1350℃，保温2-3h，在1250-1300℃温度下进行锻造，使得铸态组织变的致密、化合物破粹、晶粒细化及提高材料的塑性。
[0011]对该材料进行热轧，轧制前将新型高速钢带锯条齿材料加热到1200-1250℃，保温2-3h，在1150-1250℃温度下进行轧制，材料进一步进行再结晶细化晶粒，提高塑性加工能力。
[0012]材料热轧进行多道次冷拔和退火，最终获得锯条齿材料的形状，其中多道次退火温度一般在650-700℃温度下进行退火，消除加工硬化。
[0013]（三）有益效果本专利技术提供了一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法。具备以下有益效果：本专利技术，添加了Co元素，钴在钢中可促进回火时从马氏体中析出钨、钼碳化物，明显增加钢的二次硬化能力，改善钢的导热性，提高钢的红硬性和热硬性及耐磨性；本专利技术，添加了Nb，增加了锻造及热轧工序中Nb元素以质点的形式析出，增加了晶界稳定，能够获得微观组织中细小的晶粒；本专利技术，使用新型脱氧和脱硫剂，把杂质和磷硫等夹杂物减少；本专利技术，冶炼中选用2000℃作为重熔温度，制备的合金锭表面光滑。
具体实施方式
[0014]下面将对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。
[0015]本专利技术提供一种技术方案：一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法：主体元素组成（wt%）为：C1.25～1.35、Si0.30～0.35、Mn0.25～0.4、Cr4.0～4.3、Mo3.0～4.0，W8.5～9.5，V3.0～3.5，Co9.0～10.0，Nb0.15-0.3,余量为铁，主要杂质元素P≤0.0025，S≤0.005，N≤0.05；采用非真空感应冶炼+电渣重熔+锻造+热轧+冷拔+退火制备该新型高速钢带锯条齿材料。
[0016]通过采用新的电渣重熔渣系和新型熔炼脱硫脱氧剂达到严格控制杂质元素含量的目的，其质量百分比为：P≤0.0025，S≤0.005比普通合金低一个数量级。
[0017]含有较高的合金元素，其中质量百分比：Cr4.0～4.3、Mo3.0～4.0，W8.5～9.5，V3.0～3.5，Co9.0～10.0。
[0018]含有Nb，其质量百分比为：0.15-0.3。
[0019]采用非真空冶炼—电渣重熔双联工艺制备，非真空电渣重熔炉中重熔渣采用CaF
2-Al2O3渣系，成分组成（wt%）为60～70CaF2，20～35Al2O3，根据熔炼条件添加6～8CaO、1.5～5SiO2，RE0.2-0.4%，重熔渣质量为重熔钢锭质量的3%～5%；重熔温度为1800～2300℃。
[0020]对该材料进行锻造，锻造前将新型高速钢带锯条齿材料加热到1250～1350℃，保
温2-3h，在1250-1300℃温度下进行锻造，使得铸态组织变的致密、化合物破粹、晶粒细化及提高材料的塑性。
[0021]对该材料进行热轧，轧制前将新型高速钢带锯条齿材料加热到1200-1250℃，保温2-3h，在1150-1250℃温度下进行轧制，材料进一步进行再结晶细化晶粒，提高塑性加工能力。
[0022]材料热轧进行多道次冷拔和退火，最终获得锯条齿材料的形状，其中多道次退火温度一般在650-700℃温度下进行退火，消除加工硬化。
[0023]需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新型高速钢带锯条齿材料的制造方法，其特征在于：主体元素组成（wt%）为：C1.25～1.35、Si0.30～0.35、Mn0.25～0.4、Cr4.0～4.3、Mo3.0～4.0，W8.5～9.5，V3.0～3.5，Co9.0～10.0，Nb0.15-0.3,余量为铁，主要杂质元素P≤0.0025，S≤0.005，N≤0.05；采用非真空感应冶炼+电渣重熔+锻造+热轧+冷拔+退火制备该新型高速钢带锯条齿材料。2.根据权利要求1所述的新型高速钢带锯条齿材料的制造方法，其特征在于：通过采用新的电渣重熔渣系和新型熔炼脱硫脱氧剂达到严格控制杂质元素含量的目的，其质量百分比为：P≤0.0025，S≤0.005比普通合金低一个数量级。3.根据权利要求1所述的新型高速钢带锯条齿材料的制造方法，其特征在于：含有较高的合金元素，其中质量百分比：Cr4.0～4.3、Mo3.0～4.0，W8.5～9.5，V3.0～3.5，Co9.0～10.0。4.根据权利要求1所述的新型高速钢带锯条齿材料的制造方法，其特征在于：含有Nb，其质量百分比为：0.15-0.3。5.根据权利要求1所述的新型高速钢带锯条齿材料的制造方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱建军，
申请(专利权)人：江苏润晨新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：