一种钇、钛微合金化改进H13钢力学性能的方法技术

一种钇、钛微合金化改进H13钢力学性能的方法，属于金属材料领域。本发明专利技术通过加入元素钇、钛提高铸态H13钢的冲击韧性和硬度。采用添加纯度为99.9％的纯钇，加入时将松散的单质钇粉均匀铺于模锭底部，在浇铸过程中通过钢液的热量进行熔化，并通过钢液的涡流进行均匀扩散，钛和其他元素采用常规方法加入。熔炼时为保证钇元素的收得率，出炉温度在1650℃以上，合金全部熔化后，迅速浇铸在铺有钇粉的模锭中。含钇、钛H13钢的化学成分重量百分含量如下：碳：0.32‑0.45，硅：0.80‑1.20，钒：0.80‑1.20，锰：0.20‑0.50，钼：1.10‑1.75，铬：4.75‑5.50，镍：0.10‑0.20，钇：0.01‑0.02，钛：0.20‑0.30，硫：≤0.03，磷：≤0.03，余量：铁。经过热处理后，铸态含钇、钛H13钢硬度值57HRC，吸收冲击功值41J。硬度、冲击性能均高于H13钢。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于金属材料领域，对h13钢的化学成分进行优化改进，通过加入元素钇、钛提高h13钢的冲击韧性和硬度。

技术介绍

1、h13钢是一种广泛使用且具有代表性的热作模具钢。近年来，h13钢在隧道掘进机刀圈用钢领域得到应用。但目前，国产h13钢刀圈耐磨性、使用寿命偏低，使得隧道掘进机刀圈使用成本居高不下，在我国某隧道工程中刀圈费用占刀具费用的30％[周雁领.tbm盘形滚刀的质量控制及其检测维修技术.现代隧道技术,2007,(03):42-49]，如将其使用寿命提高将大幅降低施工成本。提高h13钢冲击韧性和硬度是提高刀圈使用寿命、降低施工成本的主要途径。

2、为了改善h13钢的性能，中国专利技术专利申请cn101709423a公开了一种通过加氮改进h13模具钢性能的方法，对传统h13钢的化学成分进行改进，通过加入固溶氮元素提高模具钢的强度、硬度和耐磨性，并且不降低韧性。含氮h13模具钢的化学成分重量百分含量如下：c：0.28～0.40，si：0.80～1.20，mn：0.20～0.50，cr：4.75～5.5，mo：1.10～1.75，v：0.8本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种钇、钛微合金化改进H13钢力学性能的方法，其特征在于，所述H13钢化学成分及重量百分含量如下：碳：0.32-0.45，硅：0.80-1.20，钒：0.80-1.20，锰：0.20-0.50，钼：1.10-1.75，铬：4.75-5.50，镍：0.10-0.20，钇：0.01-0.02，钛：0.20-0.30，硫：≤0.03，磷：≤0.03，余量：铁；

2.根据权利要求1所述钇、钛微合金化改进H13钢力学性能的方法，其特征在于，制备方法如下：按钢中各元素所占重量比计算、准备原材料，按下列顺序一次加入真空感应熔炼炉进行熔炼，先加入纯铁、金属钼，抽真空并通入氮气进行保护，熔...

【技术特征摘要】

1.一种钇、钛微合金化改进h13钢力学性能的方法，其特征在于，所述h13钢化学成分及重量百分含量如下：碳：0.32-0.45，硅：0.80-1.20，钒：0.80-1.20，锰：0.20-0.50，钼：1.10-1.75，铬：4.75-5.50，镍：0.10-0.20，钇：0.01-0.02，钛：0.20-0.30，硫：≤0.03，磷：≤0.03，余量：铁；

2.根据权利要求1所述钇、钛微合金化改进h13钢力学性能的方法，其特征在于，制备方法如下：按钢中各元素所占重量比计算、准备原材料，按下列顺序一次加入真空感应熔炼炉进行熔炼，先加入纯铁、金属钼，抽真空并通入氮气进行保护，熔化后加入硅铁、钒铁，熔化后加入钛、铬和易挥发的金属锰；熔炼时为保证钇元素的收得率，减少熔炼过...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨滨，王运鑫，冯兴旺，韩金鑫，姜利坤，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：