一种切削工具用合金钢材料及其制备方法技术

技术编号:9987317 阅读:139 留言:0更新日期:2014-05-01 16:38
一种切削工具用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、Cr2.3-2.5、Ni7.7-8.2、Nb0.2-0.5、Ti0.03-0.05、Al0.05-0.08、钨0.004-0.007、钼0.02-0.05、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明专利技术通过使用Ni等多种原料组合,合理设置配比和生产工艺,合理设置投放次序,形成的合金材料具有高强度、高硬度,又具有高韧性和可塑性,还具有耐腐蚀的性能;并使用部分废铁作为原料,提高合金的质量稳定均一;本发明专利技术适用于切削工具。通过加入精炼剂,气孔度降低1-2度。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种切削工具用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、Cr2.3-2.5、Ni7.7-8.2、Nb0.2-0.5、Ti0.03-0.05、Al0.05-0.08、钨0.004-0.007、钼0.02-0.05、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本专利技术通过使用Ni等多种原料组合,合理设置配比和生产工艺,合理设置投放次序,形成的合金材料具有高强度、高硬度,又具有高韧性和可塑性,还具有耐腐蚀的性能;并使用部分废铁作为原料,提高合金的质量稳定均一;本专利技术适用于切削工具。通过加入精炼剂,气孔度降低1-2度。【专利说明】
本专利技术涉及金属材料制备领域,尤其涉及。
技术介绍
合金钢的发展已经有100多年的历史了,到目前为止,多种多样的合金钢在工业上被应用,主要有以下类型:调质钢、弹簧钢、工具钢、高速钢、模具钢、高中低碳合金钢等,目前为止,虽然合金钢技术得到很大发展,但是,仍有很多问题存在,如耐磨度、硬度、防锈性能、耐腐蚀性能、耐高低温性能、脆性、韧性、成本等不能兼顾,在很多场合还不能满足生产的要求,还需要进一步改进,以提高生产效率,降低成本,提高安全性,为高精尖技术发展提供保障,为社会发展提供动力,任务还很艰巨。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供,该合金材料具有高的耐磨性、硬度,塑性和韧性好的优点。本专利技术的技术方案如下: 一种切削工具用合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.2-0.4、Cr2.3-2.5、Ni7.7-8.2、Nb0.2-0.5、Ti0.03-0.05、A10.05-0.08、钨0.004-0.007、钥 0.02-0.05、P ≤ 0.030、S≤0.030、余量为铁。所述的切削工具用合金钢材料的生产方法,其特征在于: (1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等;(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(l)Nb、T1、Al;(2) Cr、N1、钨;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为9-12分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以230_250°C /小时速率升温至930_950°C,保温3-4小时;再以140-160°C/小时速率降温至620-630°C,保温30-60分钟;再以100_120°C /小时速率降温至320-340°C,保温2-3小时;再以150_170°C /小时速率升温至520_540°C,保温2-3小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3_4、粘土 9_12、氧化镁3_4、氯化锌2-3、氟铝酸钠5-6、氧化铝1-2、铝矾土 5-6、硼化钒1_2、二甲基氧化锡1_2、氢氧化铝8-10、玉石粉3-4、蒙脱石1-2 ;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂ΚΗ-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8-15Mpa下压制成坯,然后,在900_950°C下煅烧3-4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。本专利技术的有益效果本专利技术通过使用Ni等多种原料组合,合理设置配比和生产工艺,合理设置投放次序,形成的合金材料具有高强度、高硬度,又具有高韧性和可塑性,还具有耐腐蚀的性能;并使用部分废铁作为原料,使合金的质量稳定均一;本专利技术适用于切削工具。本专利技术精炼剂用于铸造生产,明显提高成品率,特别是铸件中的气孔度降低1-2度,得到有效的控制,不会在铸件表面产生气孔,夹杂氧化物也明显降低,氧化夹杂物在2级左右。【具体实施方式】一种切削工具用合金钢材料,其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.2-0.4、Cr2.3-2.5、Ni7.7-8.2、Nb0.2-0.5、Ti0.03-0.05、Α10.05-0.08、鹤 0.004-0.007、钥 0.02-0.05、P ≤ 0.030、S ≤ 0.030、余量为铁。所述的切削工具用合金钢材料的生产方法: (1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等;(2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(l)Nb、T1、Al;(2)Cr、N1、钨;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为11分钟,投料后搅拌均匀。所述的铸后热处理是:先由室温以2401:/小时速率升温至9401:,保温3.5小时;再以150°C /小时速率降温至624°C,保温40分钟;再以110°C /小时速率降温至330°C,保温2.5小时;再以160°C /小时速率升温至530°C,保温2.5小时,取出空冷即得。所述的精炼剂由下列重量份(公斤)的原料制成:工具钢粉3、粘土 9、氧化镁3、氯化锌2、氟铝酸钠6、氧化铝1、铝矾土 5、硼化钒1、二甲基氧化锡1、氢氧化铝8、玉石粉4、蒙脱石I ;制备方法是将各原料混合,加热至熔融状态,然后,浇注入纯净水中激冷,再粉碎成100-200目粉末;将所得粉末加入相当于粉末重量2-3%的硅烷偶联剂KH-550、1-2%的纳米碳粉,混合均匀后,在8-15Mpa下压制成坯,然后,在900-950°C下煅烧3_4小时,冷却后,再粉碎成150-250目粉末,即得。本专利技术切削工具用合金钢材料的机械性能为:拉伸强度1376MPa,屈服强度967MPa,延伸率15.2%,断面收缩率29%,冲击吸收功53J,冲击韧性64J/cm2,硬度293HB。【权利要求】1.一种切削工具用合金钢材料,其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.2-0.4、Cr2.3-2.5、Ni7.7-8.2、Nb0.2-0.5、Ti0.03-0.05、A10.05-0.08、钨0.004-0.007、钥 0.02-0.05、≤ 0.030、S ≤0.030、余量为铁。2.根据权利要求1所述的切削工具用合金钢材料的生产方法,其特征在于: (1)、将生铁与废铁按1:2比例投入炉中熔化作为铁基质来源;进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理等; (2)、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为:(l)Nb、T1、Al;(2)Cr、N1、钨;(3)其它剩余成分;各批次投入元素的时间间隔为9-12分钟,投料后搅拌均匀。3.根据权利要求2所述的切削工具用合金钢材料的生产方法,其特征在于:所述的铸后热处理是:先由室温以230-250°C /小时速率升温至930-950°C,保温3_4小时;再以140-1600C /小时速率降温至620-630°C,保温30-60分钟;再以100_120°C /小时速率降温至320-340°C,保温2-3小时;再以150_170°C /小时速率升温至520_540°C,保温2_3小时,取出空冷即得。4.根据权利要求2所述的切削工具用合金钢材料的生产方法,其特征在于:所述的精炼剂由下列重量份的原料制成:工具钢粉3-4、粘土9-12、氧化镁3-4、氯化锌2-3、氟铝酸钠5-6、氧化铝1-2、铝矾土 5-6、硼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:程德峰
申请(专利权)人:界首市华盛塑料机械有限公司
类型:发明
国别省市:

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