本发明专利技术涉及钻削加工钻头生产技术领域，切削钻头用耐磨无钴高速钢及其制备方法，包括以下原料：C碳、W钨、Mo钼、Cr铬、V钒、Si硅、Mn锰、S硫、P磷及复合成分，重量百分比(％)如下：碳0.85％～0.13％、钨11.5％～13.0％、钼4.5％～5.5％、铬3.8％～4.4％、钒4.2％～5.2％、硅1.0％～0.14％、锰0.20％～0.40％、硫≤0.03％、磷≤0.03；复合成分包括0.2％～0.5％铌、脱氧剂铝4.75％～5.75％和4.75％～5.75％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁。本发明专利技术对钢水原材料冶炼、混合，缓速升温进行钢水脱氧变质处理过程中加入复合成分，渐渐对钢水进行改性，促进使得浇注成铸件有韧性后进行退火、淬火、回火后进行面渗氮处理，不仅使得成型后的无钴高速钢的切削钻头的韧性加强，且促进耐磨性，提高生产合金钢的使用寿命。提高生产合金钢的使用寿命。提高生产合金钢的使用寿命。
【技术实现步骤摘要】
切削钻头用耐磨无钴高速钢及其制备方法
[0001]本专利技术涉及钻削加工钻头生产
，具体为切削钻头用耐磨无钴高速钢及其制备方法。
技术介绍
[0002]钻削加工中的钻头是机床的重要部件，一般是高速钢材质，高速钢是指含较多钨、铬、铝等的高合金工具钢，俗称锋钢或白钢。在金属切削加工工序中占有很高的比例，明显高于铣削加工。在某些柔性生产线和加工中心上，钻削工序占有更高的比例。然而，切削刃口的快速磨损是制约钻孔质量和钻头寿命的重要因素。
[0003]长期以来，针对钻削刀具寿命问题，很多学者和研究人员做了大量的研究工作。由于麻花钻结构和钻削过程的相对复杂性，麻花钻的磨损、破损形式具有很大的随机性和多样性，其寿命分散性很大，一直以来都是钻削研究的基本问题。
[0004]钻头为细长杆状刀具，刃部长而薄，它在致密的金属中进行钻削，工作时承受很高的弯曲应力。为防止钻头折断或崩刃，所用材料应具有足够的弯曲强度和韧性；同时，钻头在连续钻削时，其刃部全部被金属屑包围，产生的热量不易散发，特别是钻深孔时，更为不利。因此，钻头材料又必须具有高的耐磨性和热稳定性。高速钢是高碳高合金莱氏体钢，钢中含有大量的合金碳化物。但是因为钴的成本比较高，仅次于银，在生产过程中，需要大量的成本才能使得高速钢的切削钻头达到耐磨性，因此，如何在生产中降低成本又能达到含钴高速钢的足够耐磨性和韧性，是研究的新方向，便于降低生产企业节约制造成本。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了切削钻头用耐磨无钴高速钢及其制备方法及系统，具备间接提高无钴高速钢的耐磨性和韧性，节约了企业制造成本的有益效果，解决了上述
技术介绍
中所提到钴的成本比较高，仅次于银，在生产过程中，需要大量的成本才能使得高速钢的切削钻头达到耐磨性，如何在生产中降低成本又能达到含钴高速钢的足够耐磨性和韧性，是研究的新方向，便于降低生产企业节约制造成本的问题。
[0006]本专利技术提供如下技术方案：切削钻头用耐磨无钴高速钢，包括以下原料：C碳、W钨、Mo钼、Cr铬、V钒、Si硅、Mn锰、S硫、P磷及复合成分，重量百分比(％)如下：
[0007]碳0.85％～0.13％、钨11.5％～13.0％、钼4.5％～5.5％、铬3.8％～4.4％、钒4.2％～5.2％、硅1.0％～0.14％、锰0.20％～0.40％、硫≤0.03％、磷≤0.03；
[0008]复合成分包括0.2％～0.5％铌、脱氧剂铝4.75％～5.75％和4.75％～5.75％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁。
[0009]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的一种可选方案，其中：其成分质量重量百分比(％)如下：
[0010]碳0.85％、钨11.5％、钼4.5％、铬3.8％、钒4.2％、硅1.0％、锰0.20％、硫≤0.03％、磷≤0.03；
[0011]复合成分包括0.2％铌、脱氧剂铝4.75％和4.75％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁。
[0012]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的一种可选方案，其中：其成分质量重量百分比(％)如下：
[0013]碳0.98％、钨12.3％、钼5.0％、铬4.1％、钒4.7％、硅1.2％、锰0.30％、硫≤0.03％、磷≤0.03；
[0014]复合成分包括0.25％铌、脱氧剂铝5.25％和5.0％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁。
[0015]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的一种可选方案，其中：其成分质量重量百分比(％)如下：
[0016]碳0.13％、钨13.0％、钼5.5％、铬4.4％、钒5.2％、硅0.14％、锰0.40％、硫≤0.03％、磷≤0.03；
[0017]复合成分包括0.2％铌、脱氧剂铝5.75％和5.75％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁。
[0018]所述复合成分中的脱氧剂设置为铝，铝具体设置为具备提高该高速钢产生硬化无钛含铝的强化元素。
[0019]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的制备方法：包括以下步骤：
[0020]S1、原料配比冶炼：将所需要的材料进行配比，将C碳、W钨、Mo钼、Cr铬、V钒、Si硅、Mn锰、S硫、P磷和铁Fe混合进入中频电炉中进行加热融化获得钢水混合物；
[0021]S2、炉前处理：将钢水将复合成分中的0.2％～0.5％铌、脱氧剂铝4.75％～5.75％和4.75％～5.75％的一种碳氧化合物进行混合，对炉前温度进行预热，温度缓慢从升到1620℃～1650℃，加入所述钢水混合物进行混合；
[0022]S3、钢水脱氧：采用钢水冲入的办法进行钢水复合变质处理，将Si铁劈碎至颗粒小于10mm小块，进行200℃烘干，置于炉内底部，对钢水进行变质处理；
[0023]S4、钢水温度到达1550℃～1600℃时候，浇注成铸件；
[0024]S5、对铸件进行退火；
[0025]S6、对铸件进行淬火；
[0026]S7、对铸件进行回火；
[0027]S8、对步骤S7的钢件进行表面渗氮处理，得到切削钻头用耐磨无钴高速钢。
[0028]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述S5步骤中退火工艺为890℃～910℃保温两小时，炉冷到740℃～800℃保温两小时，随炉冷却，升温速度≤20℃/h；
[0029]退火后硬度为HRC45～40。
[0030]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述S6中淬火工艺为控制炉内温度升高速度在15℃/h，采用1180℃～1200℃高温淬火和80℃～85℃的油介质进行冷却。
[0031]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：所述S7中回火工艺为控制炉内温度520℃～550℃。
[0032]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：
所述S6淬火工艺中在800℃和740℃进行三次等温保温。
[0033]作为本专利技术所述切削钻头用耐磨无钴高速钢的制备方法的一种可选方案，其中：采用10
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10
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55mm夏氏无缺口冲击试验，对所述切削钻头用耐磨无钴高速钢进行耐磨韧性冲击，其在冲击试验机上测定了冲击韧性，高速钢经1200℃淬火，580 C3
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1h回火后冲击韧性为226kJ/m*；
[0034]高于高速钢经1180℃淬火，540℃,3
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1h回火后的142kJ/m2。
[0035]本专利技术具备以下有益效果：
[0036]1、该切削钻头用耐磨无钴高速钢及其制备方法及系统，包含且限定三种合成耐磨无钴高速钢，含有的质量比不同，耐磨强度由实施例2到实施例4是增进的一个耐磨性能变化，其中加入复合成分，包括0.2％～0.5％铌、脱氧剂铝4.75％～5.75％和4.75％～5.75％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁，复合成本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.切削钻头用耐磨无钴高速钢，其特征在于，包括以下原料：C碳、W钨、Mo钼、Cr铬、V钒、Si硅、Mn锰、S硫、P磷及复合成分，重量百分比(％)如下：碳0.85％～0.13％、钨11.5％～13.0％、钼4.5％～5.5％、铬3.8％～4.4％、钒4.2％～5.2％、硅1.0％～0.14％、锰0.20％～0.40％、硫≤0.03％、磷≤0.03；复合成分包括0.2％～0.5％铌、脱氧剂铝4.75％～5.75％和4.75％～5.75％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁。2.根据权利要求1所述的切削钻头用耐磨无钴高速钢，其特征在于：其成分质量重量百分比(％)如下：碳0.85％、钨11.5％、钼4.5％、铬3.8％、钒4.2％、硅1.0％、锰0.20％、硫≤0.03％、磷≤0.03；复合成分包括0.2％铌、脱氧剂铝4.75％和4.75％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁。3.根据权利要求1所述的切削钻头用耐磨无钴高速钢，其特征在于：其成分质量重量百分比(％)如下：碳0.98％、钨12.3％、钼5.0％、铬4.1％、钒4.7％、硅1.2％、锰0.30％、硫≤0.03％、磷≤0.03；复合成分包括0.25％铌、脱氧剂铝5.25％和5.0％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁。4.根据权利要求1所述的切削钻头用耐磨无钴高速钢，其特征在于：其成分质量重量百分比(％)如下：碳0.13％、钨13.0％、钼5.5％、铬4.4％、钒5.2％、硅0.14％、锰0.40％、硫≤0.03％、磷≤0.03；复合成分包括0.2％铌、脱氧剂铝5.75％和5.75％的一种碳氧化合物，余量为Fe铁；所述复合成分中的脱氧剂设置为铝，铝具体设置为具备提高该高速钢产生硬化无钛含铝的强化元素。5.根据权利要求1所述的切削钻头用耐磨无钴高速钢的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、原料配比冶炼：将所需要的材料进行配比，将C碳、W钨、Mo钼、Cr铬、V钒、Si硅、Mn锰、S硫、P磷和铁Fe混合进入中频电炉中进行加热融化获得钢水混合物；S2、...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙艺宾，葛斌，李志坤，
申请(专利权)人：苏州瑞英成科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：
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