一种新型高速钢的热处理工艺制造技术

技术编号:15026430 阅读:134 留言:0更新日期:2017-04-05 02:41
本发明专利技术涉及一种新型高速钢的热处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)预加热,预加热温度为600℃~650℃,预加热时间为50~70分钟;(2)淬火加热,淬火加热温度为1200℃~1240℃,采用油冷或者空冷或者盐浴冷却;(3)回火,回火温度为500℃~550℃,然后空冷至室温。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型合金高速钢,尤其涉及一种新型高速钢及其热处理工艺。
技术介绍
现有用于冷冲模和切削工具、刀具的高速钢材料一般采用国产高速钢W6Mo5Cr4V2制作,合金的化学成分为(重量%):C0.80%~0.90%,Si≤0.45%,Mn≤0.40%,W5.50%~6.75%,Mo4.50%~5.50%,Cr3.80%~4.40%,V1.75%~2.20%,S≤0.03%,P≤0.03%,其余为Fe。该高速钢含有比较高含量的Mo,现在由于国际市场上Mo缺乏,价格比较昂贵,而且该高速钢钨、钒含量也较高,因此生产合金的成本也大大升高。中国专利技术专利(公告号为CN1014081)公开了低合金高性能高速钢,其特征在于该钢种的具体化学成分为(重量%)C0.85%~1.05%,W3.0%~5.0%,Mo2.0%~3.5%,Cr3.5%~5.0%,V1.20%~1.80%,Si0.70%~1.20%,Mn0.20%~0.50%,N0.02%-0.08%,S≤0.03%,P≤0.03%,其余为Fe。该高速钢通过降低合金元素量从而降低生产成本,但由于该高速钢与W6Mo5Cr4V2钢一样,都含有比较高含量的Mo、W、V,所以生产成本并未从根本上获得降低。中国专利技术专利(公告号为CN1149298)公开了一种高耐磨性铸造高速钢,其特征在于该钢种的具体化学成分为(重量%),C1.8%~4.2%,W2%~12%,Mo3%~12%,Cr4%~15%,Co0%~10%,V2.5%~10%,Nb0.3%~2.5%,Si0.5%~1.5%,Mn0.3%~0.8%,Al0.02%~0.10%,N0.02%~0.10%,S≤0.03%,P≤0.03%,其余为Fe。该高速钢的特点是高碳、高钒、高铬,加入大量的W、Mo、Cr、V以及Nb碳化物形成元素,这些碳化物元素是提供耐磨性的重要因素,因此该高速钢拥有良好的铸造性能,耐磨。但由于该高速钢含有大量的Mo、V,因此生产成本更是高于W6Mo5Cr4V2高速钢,其通用性也不强。
技术实现思路
为了解决现有通用W6Mo5Cr4V2高速钢制造成本高又要保持钢材有足够的耐磨性和韧性,本专利技术的目的是提供上述新型高速钢的热处理工艺。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现:一种新型高速钢,按重量百分比计该高速钢包括:碳C0.9%~1.2%,硅Si0.21%~0.5%,锰Mn0.18%~0.3%,铬Cr9.5%~12.0%,钨W4%~4.8%,钼Mo0.55%~2.2%,钒V0.5%~2.2%,镍Ni0.05%~0.2%,钴Co0.25%~4.0%,铌Nb0.7~2%,硫S≤0.01%,磷P≤0.01%,其余量为铁Fe。进一步,按重量百分比计该高速钢包括:碳C0.95%~1.0%,硅Si0.25%~0.35%,锰Mn0.22%~0.3%,铬Cr10%~11%,钨W4%~4.3%,钼Mo0.6%~1%,钒V0.6%~1.5%,镍Ni0.1%~0.15%,钴Co1%~1.4%,铌Nb0.9~1.5%,硫S≤0.005%,磷P≤0.005%,其余量为铁Fe。进一步,按重量百分比计该高速钢包括:碳C0.95%,硅Si0.35%,锰Mn0.3%,铬Cr11%,钨W4.5%,钼Mo1.0%,钒V1.5%,镍Ni0.15%,钴Co1.4%,铌Nb1.2%,硫S≤0.003%,磷P≤0.01%,其余量为铁Fe。进一步,该高速钢还包括:0.4%以下的钛。进一步,该高速钢还包括:0.02%以下的稀土元素。一种新型高速钢的热处理工艺,其特征在于包括以下步骤:(1)预加热,预加热温度为600℃~650℃,预加热时间为50~70分钟;(2)、淬火加热,淬火加热温度为1200℃~1240℃,采用油冷或者空冷或者盐浴冷却;(3)、回火,回火温度为500℃~550℃,然后空冷至室温。进一步,预加热后,进行第二次预加热,然后进行淬火,第二次预加热温度为900℃~950℃,预加热时间为40~50分钟。进一步,回火空冷以后再进行第二次回火,回火温度为530℃~550℃,然后空冷至室温。进一步,第二次回火空冷以后再进行第三次回火,回火温度为540℃~550℃,然后空冷至室温。本专利技术高速钢材料与国产高速钢W6Mo5Cr4V2相比,以铬代替了大量的钼,节省了钼的使用量,同时还降低钒、钨的使用量,从而降低了合金钢的生产成本;加入非碳化物元素镍,通过固溶强化方式来提高钢的强度,又同时具有高的塑性和韧性,且使钢的淬透性强烈增加,而钴的加入又大大提高了合金钢的热硬性和切削性能;加入碳化物形成元素铌提高了钢的韧性,改善了热加工的工艺性能。本专利技术含P、S量很低(特别是P),因此钢的纯净度特别好,对钢的各项性能起到保证作用。该高速钢退火布氏硬度达HB250。因此本专利技术的高速钢具有较高的热硬性和切削性能,又具有高的韧性、耐磨性。而材料成本却大大低于国产高速钢W6Mo5Cr4V2,适用于制作各种冷冲模、切削工具、刀具。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明:实施例1一种新型高速钢,按重量百分比计该高速钢包括:碳C0.9%~1.2%,硅Si0.21%~0.5%,锰Mn0.18%~0.3%,铬Cr9.5%~12.0%,钨W4%~4.8%,钼Mo0.55%~2.2%,钒V0.5%~2.2%,镍Ni0.05%~0.2%,钴Co0.25%~4.0%,铌Nb0.7~2%,硫S≤0.01%,磷P≤0.01%,其余量为铁Fe。上述新型铬钢系高速钢热处理工艺,包括以下步骤:(1)、第一次预加热,温度为600℃,预加热时间为60分钟;(2)、第二次预加热,温度为900℃,预加热时间为45分钟;(3)、淬火加热,淬火加热温度为1200℃~1240℃,淬火时间为:(25+材料厚度/2)分钟,然后油冷至250℃~270℃;(4)、第一次回火,回火温度为500℃~550℃,回火时间为110分钟,然后空冷至室温。(5)、第二次回火,回火温度为530℃~550℃,回火时间为110分钟,然后空冷至室温。(6)、第三次回火,回火温度为540℃~550℃,回火时间为110分钟,然后空冷至室温。实施例2一种新型高速钢,按重量百分比计该高速钢包括:碳C0.95%~1.0%,硅Si0.25%~0.35%,锰Mn0.22%~0.3%,铬Cr10%~11%,钨W4%~4.3%,钼Mo0.6%~1%,钒V0.6%~1.5%,镍Ni0.1%~0.15%,钴Co1%~1.4%,铌Nb0.9~1.5%,硫S≤0.005%,磷P≤0.005%,其余量为铁Fe。上述新型铬钢系高速钢热处理工艺,包括以下步骤:(1)、第一次预加热,温度为600℃,预加热时间为60分钟;(2)、第二次预加热,温度为900℃,预加热时间为45分钟;(3)、淬火加热,淬火加热温度为1200℃~1240℃,淬火时间为:(25+材料厚度/2)分钟,然后盐浴冷本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种新型高速钢的热处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:(1)预加热,预加热温度为600℃~650℃,预加热时间为50~70分钟; (2)、淬火加热,淬火加热温度为1200℃~1240℃,采用油冷或者空冷或者盐浴冷却;(3)、回火,回火温度为500℃~550℃,然后空冷至室温。

【技术特征摘要】
1.一种新型高速钢的热处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
(1)预加热,预加热温度为600℃~650℃,预加热时间为50~70分钟;
(2)、淬火加热,淬火加热温度为1200℃~1240℃,采用油冷或者空冷或者盐浴冷却;
(3)、回火,回火温度为500℃~550℃,然后空冷至室温。
2.如权利要求1所述的一种新型高速钢的热处理工艺,其特征在于,预加热后,进行第二次预加...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄安民
申请(专利权)人:重庆尚科机械制造有限公司
类型:发明
国别省市:重庆;50

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