一种高钒含铌低偏析喷射成形工具钢制造技术

技术编号：41251365 阅读：3 留言：0更新日期：2024-05-09 23:59

本发明专利技术公开了一种高钒含铌低偏析喷射成形工具钢,它涉及一种喷射成形高钒含铌工具钢的组分设计及其制备技术,其组分按照质量百分比包括：碳：0.60～2.00%,铬：4.00～8.00%,钼：0.50～6.00%,钒：2.00～10.00%,钨：0.00～6.00%,铌：0.50～2.00%,硅：0.10～0.4%,硫：≤0.060%,磷：≤0.030%,氮：0.030～0.080%,余为铁和不可避免的杂质。工艺步骤为：步骤一：配料按照以上各个组分配置冶炼原料；步骤二：中频感应熔炼：步骤三：雾化喷射沉积；步骤四：锻造；步骤五：热处理。解决了低钒喷射成形工具钢存在心部共晶碳化物偏析比较严重，共晶碳化物颗粒粗大的问题；二是解决了高钒喷射成形工具钢MC碳化物颗粒粗大，可磨削性差，磨削加工效率低的问题。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于喷射成形工具钢，涉及一种高钒含铌低偏析喷射成形工具钢。

技术介绍

1、高钒含铌低偏析喷射成形工具钢是一种具有优良性能的特种钢材。这种钢材通过喷射成形工艺制备，旨在提高材料的均匀性、致密度和机械性能。在喷射成形过程中，熔融的金属被高速喷射到基板上，并迅速凝固成形，从而避免了传统铸造工艺中容易出现的偏析和缩孔等缺陷。

2、钒和铌是这种工具钢中的重要合金元素。钒的加入可以显著提高钢材的硬度、耐磨性和热稳定性，而铌则可以细化晶粒，提高材料的韧性和强度。通过优化钒和铌的含量，可以制备出具有高硬度、高耐磨性、高热稳定性和良好韧性的工具钢。

3、在喷射成形过程中，由于金属液的快速凝固，可以有效减少元素的偏析现象。偏析是指合金中不同元素在凝固过程中的分布不均，这种不均分布会影响材料的性能。通过喷射成形工艺，可以获得更加均匀的元素分布，从而提高材料的整体性能。

4、此外，喷射成形工艺还具有制备周期短、材料利用率高等优点。相比传统的铸造和锻造工艺，喷射成形可以更快地制备出具有优良性能的工具钢，同时减少材料的浪费。

5、现有喷射成形工具钢存在的不足有以下两种，一是低钒喷射成形工具钢存在心部共晶碳化物偏析比较严重，共晶碳化物颗粒粗大，个别超过20μm；二是高钒喷射成形工具钢解决了共晶碳化物偏析比较严重问题，但mc碳化物颗粒粗大，导致可磨削性差，磨削加工效率低。这些不足是本专利技术技术方案所要针对解决的缺点。

技术实现思路

1、本专利技术的目的是

2、本专利技术所采用的技术方案是，

3、一种高钒含铌低偏析喷射成形工具钢,其组分按照质量百分比包括：碳：0.60～2.00％,铬：4.00～8.00％,钼：0.50～6.00％,钒：2.00～10.00％,钨：0.00～6.00％,铌：0.50～2.00％,硅：0.10～0.4％,硫：≤0.060％,磷：≤0.030％,氮：0.030～0.080％,余为铁和不可避免的杂质,所述主要金属元素组分除铁以外均按照合金形式配入。

4、作为上述技术方案的改进：

5、高钒含铌低偏析喷射成形工具钢的碳化物组成为mc碳化物，mc碳化物的类型为(v、nb)(c、n)。

6、所述杂质包括o，o≤0.01％。

7、化学组分按质量百分比计包括：碳：0.60～2.00％,铬：4.00～8.00％,钼：0.50～6.00％,钒：2.00～10.00％,钨：0.00～6.00％,铌：0.50～2.00％,硅：0.10～0.4％,硫：≤0.060％,磷：≤0.030％,氮：0.030～0.080％,余量为铁和杂质。

8、所述杂质包括s，s≤0.060％。

9、所述杂质包括p，p≤0.030％。

10、所述mc碳化物的体积分数为12％-20％。

11、所述mc碳化物至少80vol％尺寸≤6μm。

12、所述mc碳化物最大尺寸不超过20μm

13、本专利技术的有益效果是

14、本专利技术的材料与现有材料相比，解决了低钒喷射成形工具钢存在心部共晶碳化物偏析比较严重，共晶碳化物颗粒粗大的问题；二是解决了高钒喷射成形工具钢mc碳化物颗粒粗大，可磨削性差，磨削加工效率低的问题。

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【技术保护点】

1.一种高钒含铌低偏析喷射成形工具钢,其特征在于：其组分按照质量百分比包括：碳：0.60～2.00%,铬：4.00～8.00%,钼：0.50～6.00%,钒：2.00～10.00%,钨：0.00～6.00%,铌：0.50～2.00%,硅：0.10～0.4%,硫：≤0.060%,磷：≤0.030%,氮：0.030～0.080%,余为铁和不可避免的杂质,所述主要金属元素组分除铁以外均按照合金形式配入。

2.根据权利要求 1 所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于：所述杂质包括 O， O≤0.01%；高钒含铌低偏析喷射成形工具钢的碳化物组成为MC碳化物，MC碳化物的类型为（V、Nb）（C、N）。

3.根据权利要求 2 所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于，其化学组分按质量百分比计包括：碳：0.60～2.00%,铬：4.00～8.00%,钼：0.50～6.00%,钒：2.00～10.00%,钨：0.00～6.00%,铌：0.50～2.00%,硅：0.10～0.4%,硫：≤0.060%,磷：≤0.030%,氮：0.030～0.080%,余量为铁和杂质。

4.根据权利要求 1 所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于：所述杂质包括 S， S≤0.060%。

5.根据权利要求 1 所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于：所述杂质包括 P， P≤0.030%。

6.根据权利要求 2 所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于：所述MC碳化物的体积分数为 12%-20%。

7.根据权利要求 2所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于：所述 MC碳化物至少 80Vol%尺寸≤6μm。

8.根据权利要求 2 所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于：所述 MC碳化物最大尺寸不超过20μm。

9.根权利要求1-8之一所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于：高钒含铌低偏析喷射成形工具钢的生产方法包括如下步骤;

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求 1 所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于：所述杂质包括 o， o≤0.01%；高钒含铌低偏析喷射成形工具钢的碳化物组成为mc碳化物，mc碳化物的类型为（v、nb）（c、n）。

3.根据权利要求 2 所述的高钒含铌低偏析喷射成形工具钢，其特征在于，其化学组分按质量百分比计包括：碳：0.60～2.00%,铬：4.00～8.00%,钼：0.50～6.00%,钒：2.00～10.00%,钨：0.00～6.00%,铌：0.50～2.0...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕侃，吕榕，应宗霖，应和添，马一宁，
申请(专利权)人：浙江正达新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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