CN101417294A

CN101417294A - 一种低合金高速钢热拉拔工艺

Info

Publication number: CN101417294A
Application number: CNA2008102357183A
Authority: CN
Inventors: 王九平
Original assignee: JIANGSU HUAJIU SPECIAL STEEL TOOL CO Ltd
Current assignee: JIANGSU HUAJIU SPECIAL STEEL TOOL CO Ltd
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2009-04-29

Abstract

本发明公开了一种含有高含量硅的低合金高速钢的热拉拔变形工艺。步骤包括：坯料退火、酸洗、干燥、拉拔、成品退火及矫直；坯料退火温度为900～920℃，退火保温时间为6～8小时；拉拔温度为650～700℃，道次形变率为10～20％，拉拔速率10～15米/分钟；成品退火温度为870～890℃，退火保温时间4～6小时。本发明提高了传统低合金高速钢拉拔前的退火温度，使坯料中的碳化物分布均匀，降低了高速钢在拉拔过程中的开裂倾向。提高了拉拔温度，有效稳定和提高低合金高速钢的热塑性，降低其拉拔过程中的断裂率。

Description

一种低合金高速钢热拉拔工艺

技术领域

本发明涉及一种含有高含量硅的低合金高速钢的热拉拔变形工艺，具体地说该工艺主要针对高速钢在拉拔过程中存在开裂和断丝率较高而提出的。

背景技术

高速钢是一种面广量大的用于制造金属切削刀具的材料。由于W、Mo、V等合金元素的价格昂贵且资源日益紧张，近年来国内通过添加资源丰富且廉价合金元素Si，相继成功开发了高性能低成本高速钢，如301和F205等。在已有研究基础上，本申请人开发了一种含硅量更高的低合金高速钢(专利号ZL200610037946.0)，其Si含量达2Wt％及以上，该高速钢的硬度与红硬性与通用型高速钢M2相当，而主要合金元素含量比M2低40％以上，具有较好的应用前景。

高含量Si的加入，对提高低合金高速钢硬度有促进作用，但Si容易使碳化物在凝固和退火过程中粗化，而碳化物是影响高速钢变形塑性的主要因素之一。因此高含量Si高速钢的塑性一般较低，难以对其进行拉拔等变形加工，严重影响生产效率和产品质量，并限制了其使用范围。目前国内对于低合金高速钢的拉拔变形，通常采用热拉拔的方法以减小形变抗力并提高变形塑性，拉拔时坯料的温度为450^-550℃；然而在该温度下，对于含有高含量硅的低合金高速钢仍然难以进行热拉拔变形，导致拉拔产品表面开裂，且断丝率很高。

发明内容

针对现有技术所存在的上述不足，本发明所要解决的技术问题是，提供了一种低合金高速钢热拉拔工艺，它不仅能有效解决高Si低合金高速钢难以进行塑性变形的问题，而且能通过退火热处理控制坯料组织中碳化物的分布。

为了解决上述技术问题，本发明的一种低合金高速钢热拉拔工艺，包括坯料退火、酸洗、干燥、热拉拔、成品退火及矫直，

所述坯料退火采用如下步骤：

1)将低合金高速钢轧制坯料放入退火炉，加热至900～920℃，加热升温速度为300℃/小时，保温时间为6～8小时；

2)低合金高速钢坯料退火冷却，当温度大于500℃时，冷却速度为25℃～30℃/小时；

3)当温度小于500℃时，将坯料取出；

4)退火工序总时间为36～48小时；

所述热拉拔采用如下步骤：

1)将经过酸洗并干燥后的单根坯料两头通电，利用自身电阻使高速钢发热升温；

2)当温度达到650～700℃时进行热拉拔变形；道次形变率为10～20％；

3)拉拔速率控制在10～15米/分钟；

在上述低合金高速钢热拉拔工艺中，所述低合金高速钢的Si含量达2.0～3.0Wt％，W当量为8≤(W+2Mo)≤9，合金度为7≤(W+Mo+V)≤9。

在本发明中，由于通过提高传统低合金高速钢坯料的退火温度，从而使得高Si低合金高速钢中碳化物分布均匀，并消除粗大碳化物，减少了在拉拔过程中由于碳化物开裂而导致产品表面产生裂纹以及断裂的倾向。同时本发明提高了低合金高速钢的常用热拉拔温度，一方面可进一步减少碳化物的开裂倾向，提高热塑性；另一方面使材料的变形抗力降低，加快原子运动，有利于原子扩散的进行和位错畸变区的恢复，减轻了材料的加工硬化现象，达到减少断裂率，提高拉拔速度，从而提高了生产效率的目的。

具体实施方式

实施例1：

低合金高速钢轧制方钢，尺寸为15×15mm，长3m；成分为1.02Wt％C，2.0Wt％Si，4.1Wt％W，2.0Wt％Mo，4.0Wt％Cr，1.2Wt％V，其余为Fe，杂质S和P的含量均低于0.02Wt％。其热拉拔工艺如下：

1)先将该钢置于退火炉中进行退火处理，升温速度为300℃/小时，待炉温升到900℃后保温8小时，并以25℃/小时冷却到500℃后出炉；

2)将退火坯料放入10％的稀盐酸溶液中，表面氧化皮去除后取出干燥；

3)将坯料两头通电，利用自身电阻使高速钢发热升温，温度达到680℃；

4)开机拉拔，拉拔速率控制在12米/分钟，道次形变率为15％，连续拉拔(如需要可再次通电加热)直到所需尺寸5×5mm；

5)将拉拔后的成品进行退火处理，退火温度为880℃，保温4小时，消除成品在拉拔过程中产生的组织缺陷；

6)矫直；

7)检验入库：成品表面进行裂纹检验，将检验合格的产品进行包装入库。

实施例2

低合金高速钢轧制圆钢，尺寸为直径10mm，长3m；成分为0.99Wt％C，2.1Wt％Si，4.0Wt％W，2.2Wt％Mo，4.1Wt％Cr，1.3Wt％V，其余为Fe，杂质S和P的含量均低于0.02Wt％。其热拉拔工艺如下：

1)先将该钢置于退火炉中进行退火处理，升温速度为300℃/小时，待炉温升到920℃后保温6小时，并以25℃/小时冷却到500℃后出炉；

3)将坯料两头通电，利用自身电阻使高速钢发热升温，温度达到700℃；

4)开机拉拔，拉拔速率控制在14米/分钟，道次形变率为15％，连续拉拔(如需要可再次通电加热)直到所需直径4mm；

6)矫直；

Claims

1.一种低合金高速钢热拉拔工艺，包括坯料退火、酸洗、干燥、热拉拔、成品退火及矫直，其特征在于：

所述坯料退火采用如下步骤：

3)当温度小于500℃时，将坯料取出；

4)退火工序总时间为36～48小时；

所述热拉拔采用如下步骤：

3)拉拔速率控制在10～15米/分钟；

2、根据权利要求1所述的低合金高速钢热拉拔工艺，其特征在于：所述低合金高速钢的Si含量达2.0～3.0Wt％，W当量为8≤(W+2Mo)≤9，合金度为7≤(W+Mo+V)≤9。