一种高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料及其制备方法，属于不锈钢刀剪材料技术领域，解决了现有刀剪用不锈钢的强韧性和耐磨性不能满足现有需求的问题。高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料的成分以质量百分比计为：C：0.35％

【技术实现步骤摘要】
一种高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于不锈钢刀剪材料
，具体涉及一种高硅含钒、钛不锈钢及其制备方法。

技术介绍

[0002][0003]目前我国的不锈钢材料品类完整。根据不锈钢室温组织的不同，将其分为铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、奥氏体不锈钢、铁素体
‑
奥氏体双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢五大系列。Cr13型不锈钢具有良好的淬透性、较高的硬度和耐磨性以及良好的耐蚀性等综合性能，被广泛应用于刀具、汽轮机叶片、轴承、阀口、结构件和耐磨件等对耐蚀性要求较低，但对力学性能要求较高的零部件，其中40Cr13不锈钢由于具有良好的耐磨性，广泛用于各种刀具材料。
[0004]但40Cr13马氏体不锈钢塑韧性不足是其自身难于克服的致命弱点，目前Cr13型的热处理工艺仅仅停留在传统的热处理方式即淬火+回火，在改善其综合力学性能方面也遇到了瓶颈。因此如何获得高强韧、高耐磨40Cr13不锈钢成为本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]鉴于以上分析，针对现有技术中的不足，本专利技术旨在提一种高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料及其制备方法，以解决刀剪用不锈钢的强韧性和耐磨性不能满足现有需求的问题。
[0006]本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：
[0007]一方面，本专利技术提供了一种高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料，所述不锈钢刀剪材料的成分以质量百分比计为：C：0.35％
‑
0.40％、Si： 1.00％
‑r/>2.00％、Mn：0.60％
‑
1.00％、Cr：10.00％
‑
13.00％、Ni：0.20％
‑
0.60％、 Ti：0.10％
‑
0.20％、V：0.10％
‑
0.20％、S≤0.03％、P≤0.03％，其余为Fe 和不可避免的微量杂质。
[0008]进一步的，所述不锈钢刀剪材料的成分以质量百分比计为：C： 0.35％
‑
0.40％、Si：1.00％
‑
2.00％、Mn：0.60％
‑
1.00％、Cr：10.00％
‑
13.00％、 Ni：0.20％
‑
0.60％、Ti：0.12％
‑
0.18％、V：0.12％
‑
0.18％、S≤0.03％、P ≤0.03％，其余为Fe和不可避免的微量杂质。
[0009]另一方面，本专利技术提供了一种高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料的制备方法，包括如下步骤：
[0010]步骤S1、冶炼钢水，然后浇铸得到铸锭；
[0011]步骤S2、锻造铸锭，得到钢坯；
[0012]步骤S3、将钢坯进行球化退火处理，得到退火钢坯。
[0013]步骤S4、将退火钢坯进行淬火+回火处理，得到最终钢坯，所述淬火 +回火处理为油淬+二次回火或等温淬火+回火。
[0014]进一步的，所述步骤S1包括：将废钢、生铁、铬铁、镍块装入感应熔炼炉中，待钢液溶清，通过二次加料装置依次加入硅铁、锰铁、钛丝、钒铁进行真空熔炼，钢液最高温度升至1550
‑
1620℃，待温度降低到 1420
‑
1450℃再进行浇铸，空冷至室温，得到铸锭。
[0015]进一步的，所述步骤S2包括：将步骤S1得到的铸锭加热到 1150
‑
1180℃，保温1
‑
2h进行匀质化，然后进行锻造，始锻温度为 1050
‑
1100℃，终锻温度为850
‑
900℃，锻造过程中采用三敦三拔，锻后得到钢坯，空冷至室温。
[0016]进一步的，所述步骤S3包括：将步骤S2中得到的钢坯放入到热处理炉中，加热升温至800℃
‑
850℃后保温，然后升温至860℃
‑
880℃保温；随后冷却到730℃
‑
750℃保温，再冷却到550℃
‑
600℃，最后再取出空冷至室温。
[0017]进一步的，所述步骤S4中，所述淬火+回火处理为油淬+二次回火；
[0018]所述淬火包括：将步骤S3中得到的退火钢坯放入到热处理炉中，加热升温至800
‑
810℃后保温，然后升温至1030
‑
1100℃保温，最后油淬至室温；室温时效1
‑
2h后，进行二次回火；
[0019]所述二次回火包括：重新加热到250℃
‑
450℃，保温1.8
‑
2.2h，然后空冷至室温；再加热到250℃
‑
450℃，保温1.8
‑
2.2h，然后再次空冷至室温。
[0020]进一步的，经过油淬+二次回火处理后，微观组织为回火马氏体+残余奥氏体。
[0021]进一步的，所述步骤S4中，所述淬火+回火处理为等温淬火+回火；
[0022]所述淬火包括：将步骤S3中得到的钢坯放入到热处理炉中，,加热升温至800
‑
810℃后保温，然后升温至1030
‑
1100℃保温30min，然后迅速放入盐浴炉中，继续保温，最后取出空冷至室温后，进行回火；
[0023]所述回火包括：重新加热到250℃
‑
450℃，保温2h，然后空冷至室温。
[0024]进一步的，经过等温淬火+回火处理后，微观组织为贝氏体。
[0025]与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0026]1、本专利技术将Si的含量控制为1.00％
‑
2.00％，抑制渗碳体析出的作用，使马氏体中过饱和的碳能够向奥氏体中扩散，提高奥氏体稳定性，在冷却至室温后能够得到较多的薄膜状残余奥氏体，能够有效提高材料塑、韧性。另外，Si使CCT曲线中贝氏体转变区向右下方移动，因而使贝氏体转变发生在较低的温度，可以形成细小的针状贝氏体，并能够在较大的温度范围内形成贝氏体，能够得到均匀的贝氏体组织。
[0027]2、本专利技术利用Mn与Si共同作用获得高强度、高硬度的同时，仍具有较高的韧性。适量的Mn在中温下的相界处富集时，对相界迁移起拖曳作用，同时显著降低贝氏体的相变驱动力，使贝氏体相变温度降低，有助于细化贝氏体组织。
[0028]3、本专利技术将Ti含量控制为0.20％以内，优选0.10％
‑
0.20％，Ti在基体中生成TiC沉淀，提高材料的再结晶温度，并且钉扎原奥氏体晶粒，阻碍材料内部奥氏体晶粒的长大，使得材料最终基体组织马氏体得以细化。
[0029]4、本专利技术将V含量控制为0.20％以内，优选0.10％
‑
0.20％，V与C 形成高熔点碳化物VC，可作为外来晶核细化晶粒，提高强度和韧性，其硬度大于M3C型碳化物，有利于提高材料的耐磨性。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料，其特征在于，所述不锈钢刀剪材料的成分以质量百分比计为：C：0.35％
‑
0.40％、Si：1.00％
‑
2.00％、Mn：0.60％
‑
1.00％、Cr：10.00％
‑
13.00％、Ni：0.20％
‑
0.60％、Ti：0.10％
‑
0.20％、V：0.10％
‑
0.20％、S≤0.03％、P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的微量杂质。2.根据权利要求1所述的高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料，其特征在于，所述不锈钢刀剪材料的成分以质量百分比计为：C：0.35％
‑
0.40％、Si：1.00％
‑
2.00％、Mn：0.60％
‑
1.00％、Cr：10.00％
‑
13.00％、Ni：0.20％
‑
0.60％、Ti：0.12％
‑
0.18％、V：0.12％
‑
0.18％、S≤0.03％、P≤0.03％，其余为Fe和不可避免的微量杂质。3.一种高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料的制备方法，其特征在于，用于制备权利要求1和2所述的不锈钢材料，所述制备方法包括如下步骤：步骤S1、冶炼钢水，然后浇铸得到铸锭；步骤S2、锻造铸锭，得到钢坯；步骤S3、将钢坯进行球化退火处理，得到退火钢坯；步骤S4、将退火钢坯进行淬火+回火处理，得到最终钢坯，所述淬火+回火处理为油淬+二次回火或等温淬火+回火。4.根据权利要求3所述的高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S1包括：将废钢、生铁、铬铁、镍块装入感应熔炼炉中，待钢液溶清，通过二次加料装置依次加入硅铁、锰铁、钛丝、钒铁进行真空熔炼，钢液最高温度升至1550
‑
1620℃，待温度降低到1420
‑
1450℃再进行浇铸，空冷至室温，得到铸锭。5.根据权利要求3所述的高硅含钒、钛不锈钢刀剪材料的制备方法，其特征在于，所述步骤S2包括：将步骤S1得到的铸锭加热到1150
‑
1180℃，保温1

【专利技术属性】
技术研发人员：潘鹏，陈蕴博，李积回，李有维，左玲立，
申请(专利权)人：阳江十八子集团有限公司，
类型：发明
国别省市：