一种高速钢加工冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种高速钢加工冶炼方法，具体涉及冶金技术领域，具体操作步骤为：步骤一：原料收集，将废钢统一收集并进行表面净化处理，备用；步骤二：炼钢，将步骤一获得的净化废钢投入中频炉加热融化，并通入氧气和高压热空气，利用氧气与铁水中的各种元素氧化反应释放热量维持冶炼温度，使废钢熔化并与铁水混合。本发明专利技术加工工艺简单，能够最大程度的减少钢铁中含有的杂质，使钢结构层致密，并调整高速钢组份，通入惰性气体使之结构稳定，增加抗氧化性和抗腐蚀性，提高整体力学性能，合理的淬火和回火工艺，保证工件高的硬度和耐磨性，同时降低高速钢内部残留应力和脆性，本工艺制备的优质合金高速钢，耐腐蚀效果好。耐腐蚀效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种高速钢加工冶炼方法


[0001]本专利技术涉及冶金
，更具体地说，本专利技术涉及一种高速钢加工冶炼方法。

技术介绍

[0002]高速钢（HSS）是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，俗称白钢，其工艺性能好，强度和韧性配合好，主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢，它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。
[0003]现有高速钢的热处理工艺较为复杂，必须经过淬火、回火等一系列过程。淬火时由于它的导热性差一般分两阶段进行。先在800-850℃预热，然后迅速加热到淬火温度1190-1290℃，后油冷或空冷或充气体冷却。工厂均采用盐炉加热，现真空炉使用也相当广泛。淬火后因内部组织还保留一部分残余奥氏体没有转变成马氏体，影响了高速钢的性能。为使残余奥氏体转变，进一步提高硬度和耐磨性，一般要进行2-3次回火，回火温度560℃，每次保温1小时。但是这种加工工艺不能保证钢铁内部结构致密性，从而影响产品的力学性能，质量得不到保障，生产的钢铁耐腐蚀性能欠佳。
[0004]因此，专利技术一种高速钢加工冶炼方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术的实施例提供一种高速钢加工冶炼方法，通过原料收集、炼钢、精炼、硬化处理、锻造成型、性能改善和精整成材七个步骤生产高速钢，加工工艺简单，能够最大程度的减少钢铁中含有的杂质，使钢结构层致密，并调整高速钢组份，通入惰性气体使之结构稳定，增加抗氧化性和抗腐蚀性，提高整体力学性能，合理的淬火和回火工艺，保证工件高的硬度和耐磨性，同时降低高速钢内部残留应力和脆性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种高速钢加工冶炼方法，具体操作步骤为：步骤一：原料收集，将废钢统一收集并进行表面净化处理，备用；步骤二：炼钢，将步骤一获得的净化废钢投入中频炉加热融化，并通入氧气和高压热空气，利用氧气与铁水中的各种元素氧化反应释放热量维持冶炼温度，使废钢熔化并与铁水混合，加入脱氧剂与混合液反应形成沉淀，使混合液脱碳、脱磷、脱硫和脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，形成粗炼钢液，浇铸电渣棒；步骤三：精炼，将步骤二中的备用的电渣棒送二次精炼处理站重熔，经VOD真空吹氧脱碳处理后，加入适量的W、Si、Mn、Cr、Mo和V作为合金成分，调整钢液组份，通过电渣熔铸工艺继续提炼合金金属液，搅拌均匀后通入惰性气体，随后真空脱泡处理，获得精炼钢液；步骤四：硬化处理，将步骤三中的得到的精炼钢液经注入用水冷却的结晶器里,凝成坯壳后,进行可锻化退火，得到可锻铸铁，使部分奥氏体分解为铁素体和石墨；
步骤五：锻造成型，将上述可锻铸铁成型处理，使用轧机对可锻铸铁开坯，之后经过锤锻、精锻和快锻使钢材成型，随后对成型钢材球化退火得到球化组织钢材，对球化组织钢材切割成块状结构，并对其进行二次精锻，得到高速钢半成品步骤六：性能改善，对步骤五获得的高速钢半成品做淬火处理，形成二次硬化马氏体，进行三次回火工艺对其去应力处理，形成回火马氏体，得到高速钢成品。
[0007]步骤七：精整成材，将步骤六中的高速钢成品精整成材，均匀喷洒雾化油液后入库封存。
[0008]优选的，所述步骤一冶炼过程中会产生煤气，并从中频炉顶部排气孔排出，将煤气回收并通入锅炉使煤气充分燃烧，并将燃烧尾气通入脱硫除尘塔净化处理，之后安全排放。
[0009]优选的，所述步骤二中废钢来源于工业垃圾和建筑废料，冶炼过程中产生的矿渣和固体沉淀物应用于建筑材料，所述冶炼过程中的水连接净化池并循环使用。
[0010]优选的，所述步骤五中钢坯轧制前对其进行加热处理，所述加热温度设置为1200-1300℃。
[0011]优选的，所述步骤四中将坯壳加热至800-1000℃，随后将其以200-300℃/小时的速度冷到Ar1+ 40-50℃，再以极缓慢的冷速冷却到略低于720℃。
[0012]优选的，所述步骤六中淬火温度设置为Ac1+ 40-50℃，所述淬火冷却方式采用水冷，三次所述回火温度分别设置为550-570℃、500-520℃和450-470℃，所述回火冷却方式采用空冷。
[0013]优选的，所述步骤五中制备的高速钢的化学成分按重量百分比计为：C：0.77％-0.87％、W：8.5％-9.5％、Mo：2.7％-3.3％、Cr：3.8％-4.4％、Si：0.3％-0.5％、Mn：0.2％-0.4％、V：1.3％-1.7％、P≤0.03％和S≤0.02％，其余为Fe以及其它不可避免的杂质。
[0014]优选的，所述高速钢的化学成分满足6.8％≤Cr+Mo≤7.5％，0.5％≤Si+Mn≤0.8％。
[0015]本专利技术的技术效果和优点：1、通过原料收集、炼钢、精炼、硬化处理、锻造成型、性能改善和精整成材七个步骤生产高速钢，加工工艺简单，能够最大程度的减少钢铁中含有的杂质，使钢结构层致密，并调整高速钢组份，通入惰性气体使之结构稳定，增加抗氧化性和抗腐蚀性，提高整体力学性能，合理的淬火和回火工艺，保证工件高的硬度和耐磨性，同时降低高速钢内部残留应力和脆性，本工艺制备的优质合金高速钢，耐腐蚀效果好；2、通过对冶炼过程产生的煤气进行收集并通入锅炉使煤气充分燃烧，提高中频炉温度，节约能源，燃烧尾气通入脱硫除尘塔净化处理后安全排放，有利于环保作业，对工业垃圾和建筑废料中的废钢进行回收作为原料，冶炼过程中产生的矿渣和固体沉淀物应用于建筑材料，冶炼过程中的水循环使用，有利于资源回收利用，减少资源浪费，降低成本，实现可持续发展。
具体实施方式
[0016]下面将结合本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的
范围。实施例1：本专利技术提供了一种高速钢加工冶炼方法，具体操作步骤为：步骤一：原料收集，将废钢统一收集并进行表面净化处理，备用，废钢来源于工业垃圾和建筑废料；步骤二：炼钢，将步骤一获得的净化废钢投入中频炉加热融化，并通入氧气和高压热空气，利用氧气与铁水中的各种元素氧化反应释放热量维持冶炼温度，加入脱氧剂与混合液反应形成沉淀，使混合液脱碳、脱磷、脱硫和脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，形成粗炼钢液，冶炼过程中会产生煤气，并从中频炉顶部排气孔排出，将煤气回收并通入锅炉使煤气充分燃烧，并将燃烧尾气通入脱硫除尘塔净化处理，之后安全排放；步骤三：精炼，将步骤二中的备用的电渣棒送二次精炼处理站重熔，经VOD真空吹氧脱碳处理后，加入适量的W、Si、Mn、Cr、Mo和V作为合金成分，调整钢液组份，通过电渣熔铸工艺继续提炼合金金属液，搅拌均匀后通入惰性气体，随后真空脱泡处理，获得精炼钢液；步骤四：硬化处理，将步骤三中的得到的精炼钢液经注本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速钢加工冶炼方法，其特征在于：具体操作步骤为：步骤一：原料收集，将废钢统一收集并进行表面净化处理，备用；步骤二：炼钢，将步骤一获得的净化废钢投入中频炉加热融化，并通入氧气和高压热空气，利用氧气与铁水中的各种元素氧化反应释放热量维持冶炼温度，使废钢熔化并与铁水混合，加入脱氧剂与混合液反应形成沉淀，使混合液脱碳、脱磷、脱硫和脱氧，去除有害气体和非金属夹杂物，形成粗炼钢液，浇铸电渣棒，并退火处理后备用；步骤三：精炼，将步骤二中的备用的电渣棒送二次精炼处理站重熔，经VOD真空吹氧脱碳处理后，加入适量的W、Si、Mn、Cr、Mo和V作为合金成分，调整钢液组份，通过电渣熔铸工艺继续提炼合金金属液，搅拌均匀后通入惰性气体，随后真空脱泡处理，获得精炼钢液；步骤四：硬化处理，将步骤三中的得到的精炼钢液经注入用水冷却的结晶器里,凝成坯壳后,进行可锻化退火，得到可锻铸铁，使部分奥氏体分解为铁素体和石墨；步骤五：锻造成型，将上述可锻铸铁成型处理，使用轧机对可锻铸铁开坯，之后经过锤锻、精锻和快锻使钢材成型，随后对成型钢材球化退火得到球化组织钢材，对球化组织钢材切割成块状结构，并对其进行二次精锻，得到高速钢半成品；步骤六：性能改善，对步骤五获得的高速钢半成品做淬火处理，形成二次硬化马氏体，进行三次回火工艺对其去应力处理，形成回火马氏体，得到高速钢成品。步骤七：精整成材，将步骤六中的高速钢成品精整成材，均匀喷洒雾化油液后入库封存。2.根据权利要求1所述的一种高速钢加工冶炼方法，其特征在于：所述步骤二冶炼过程中会产生煤气，并从中频炉顶部排气孔排出，将煤气回收并通入锅...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱小坤，廖俊，程兴磊，马志俊，吴建忠，徐文瑛，
申请(专利权)人：江苏天工工具有限公司，
类型：发明
国别省市：