CN101671794A - 一种稀土工具钢 - Google Patents

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CN101671794A CN200810196082A CN200810196082A CN101671794A CN 101671794 A CN101671794 A CN 101671794A CN 200810196082 A CN200810196082 A CN 200810196082A CN 200810196082 A CN200810196082 A CN 200810196082A CN 101671794 A CN101671794 A CN 101671794A
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Abstract

本发明涉及一种优质稀土高速钢,其主要化学成份(重量%)如下:C:0.80-0.90;W:1.50-2.50;Mo:0.50-1.50;Cr:3.80-4.40;V:0.50-1.50;Si:0.6-1.50;RE:0.02~0.10;其余为铁。本发明的特点是:在低合金高速工具钢的化学成份中,降低钨、钼、钒总含量,调硅、碳等元素同时添加微量稀土,以便在降低成本的同时,又保持或提高低合金高速钢的硬度、红硬性及其晶粒度等性能;同时采用在浇铸成电渣棒中放置稀土包芯线的方法,以提高稀土的回收率。此钢适用于生产麻花钻、丝锥、扁车刀、锯条等。

Description

一种稀土工具钢
技术领域
本发明涉及一种金属合金,具体地说本发明涉及一种稀土工 具钢。属于冶金技术领域。 背景技术
我国以高速工具钢(简称高速钢)深加工产品麻花钻头为主的刀 具出口产品基本上是为了满足国际民用市场,而目前市场上用的 低合金高速钢, 一般钨钼含量比较高,因此成本也比较高,同时 在硬度、红硬性及其晶粒度上表现也不是很好,在满足用户需求 的前提下,其性价比较低。国内外主要的低合金高速钢及其化学
成分见(《高速工具钢》冶金工业出版社出版): 所有钢号的钨、钼、钒的总量在5%以上,特别是昂贵的钼、钒含 量都比较高, 一些钢号的成分接近通用高速钢水平,生产成本较 高。而以成分相对较低的M50 (钨、钼、钒含量为5.25%)为例, 由于钼的过热敏感性强,淬火温度为1120〜1150°C,晶粒已接近 8#,回火硬度只能达到61〜63HRC,红硬性根本就达不到60HRC, 因此在美国此钢一般不用作刀具,而多用于高温轴承。
稀土是非常活泼的一族元素,加入不当或量太多会增加钢中 非金属夹杂物,引起针孔等低倍组织缺陷。在《中国稀土》网中 的"稀土知识"里的"稀土在冶金工业中的应用"中讲到,我国稀 土处理钢有80多个牌号,年生产总量60万吨。但大量应用稀土的钢种只有十几种,主要钢种包括铜磷系耐大气腐蚀钢、锰铌系列低合金高强度钢、
x系管线钢、铌稀土重轨钢,此外还有齿轮钢、轴承钢、弹簧钢、模具钢、
工程机械用钢、低碳微合金深冲钢、不锈钢和耐热钢等,在高速钢中较少。 另外其加稀土的方法,通常以喂丝法为主,其次是稀土金属棒吊挂法, 包内加入稀土硅铁合金法及包内喂入稀土硅铁合金包芯线法。在非真空精 炼炉中加入稀土,这些传统的方法会造成稀土大量被氧化,回收率很低。 发明内容
本发明的目的是:针对以上现有技术存在的不足,提出一种 新的优质稀土经济型高速钢,降低钨、钼、钒含量以降低成本, 并在此基础上,添加稀土、调硅、碳,使其硬度、红硬性及其晶 粒度等性能指标又能达到高速钢的要求。
基于以上目的,本发明是采取以下的技术方案来实现的-一种稀土工具钢,其主要化学成份(重量%)如下:C: 0.80-0.90; W: 1.50-2.50; Mo: 0.50-1.50; Cr: 3.80-4.40; V: 0.50-1.50; Si: 0.6-1.50; RE: 0.02〜0.10;其余为铁。
前述的一种稀土工具钢W2MolCr4VsiRE,其主要化学成份优
选按重量分数为:C: 0.80-0.90; W: 1.50-2.50; Mo: 0.80-1.30; Cr: 3.80-4.40; V: 0.50-1.50; Si: 0.6-1.50; RE: 0.02-0.07;其
余为铁。
本发明的特点是:在低合金高速工具钢的化学成份中,根据各 元素在钢中的作用,降低钨、钼、钒总含量,调硅、碳等元素的 配比,同时添加微量稀土。以便在降低成本的同时,又保持或提高低合金高速钢的硬度、红硬性及其晶粒度等性能;同时由于本 发明采用了上述在浇铸成电渣棒中放置稀土包芯线的方法,从而在 立式浇铸时钢水不会冲击包芯线而造成稀土在整个棒中分布不均匀;由于 紧靠模壁,钢水接触模壁和包芯线时随即凝固,不会造成稀土在浇铸成电 渣棒的过程中大量氧化损失。此钢适用于生产麻花钻、丝锥、扁车刀、 锯条等。 具体实施方式 实施例1:
本实施例中各主要成分的百分比约是:C: 0.80; W: 2.25; Mo: 1.16; Cr: 3.97; V: 0.98; Si: 0.96; RE: 0.034;其余为铁。
通过检验对比可知:加稀土可使一些合金氧化物还原,特别是 钼、钒、硅合金,稀土可降低有害元素磷、硫,特别是对硫的作 用尤其突出,不仅使硫的含量降低了 50%,而且通过金相检査, 钢中剩余硫的形态也由原来仿锤形变成了点状、球形,即稀土与 硫化合成了高熔点化合物,弥散分布于钢中。这些弥散分布的稀 土硫化物,熔点高,在结晶过程中形成质点,作为形核剂,阻碍 晶粒长大,在淬火过程中也有相同的作用。因此加入稀土的钢比 不加稀土的钢的淬火晶粒细0.5#以上,韧性、硬度、红硬性增加。 所加工成的麻花钻作切削试验对比分析:① 9.0mmW2MolCr4VSiRE钢麻花钻性能试验在硬度为188HBS的45弁 钢上钻孔平均总深度5.12米,cD6.35mm 平均总深度4.25米;用W2MolCr4VsiRE钢生产的①9.0mm麻花钻做寿命试验,在硬度为 214HBS的40Cr上钻孔平均总深度达3.45米,06.35mm平均总 深度3.2米。 实施例2
本发明成分的一个百分比是,C: 0.81; W: 2.50; Mo: 0.58; Cr: 3.90; V: 1.41; Si: 0.89; RE: 0.02其余为铁。 实施例3
本发明的一个成分,C: 0.83; W: 2.30; Mo: 0.90; Cr: 4.04; V: 1.02; Si: 1.11; RE: 0.069其余为铁。 实施例4
本发明的一个成分,C: 0.85; W: 2.39; Mo: 0.81; Cr: 3.98; V: 1.28; Si: 1.50; RE: 0.051其余为铁。 实施例5
本发明的一个成分,C: 0.87; W: 1.96; Mo: 1.28; Cr: 3.92; V: 0.90; Si: 1.23; RE: 0.091其余为铁。
实施例6
本发明的一个成分,C: 0.90; W: 1.79; Mo: 1.37; Cr: 4.31; V: 1.20; Si: 1.38; RE: 0.041其余为铁。
实施例7
本发明的一个成分,C: 0.89; W: 2.03; Mo: 1.08; Cr: 4.20; V: 1.13; Si: 0.71; RE: O.IO其余为铁。
实施例8
6本发明的一个成分,C: 0.88; W: 2.12; Mo: 0.97; Cr: 3.80; V: 1.50; Si: 0.79; RE: 0.059其余为铁。 实施例9
本发明的一个成分,C: 0.86; W: 1.50; Mo: 1.50; Cr: 4.11; V: 1.37; Si: 1.04; RE: 0.086其余为铁。 实施例10
本发明的一个成分,C: 0.82; W: 2.41; Mo: 0.65; Cr: 4.40; V: 0.75; Si: 0.60; RE: 0.064其余为铁。
试验和生产结果表明: 此钢淬回火硬度能稳定在64-66HRC之间。比美国ASTMA600 中低合金高速钢的要求高2~3HRC,并且回火温度比其要求510°C 可高40。C以上;红硬性能达到60〜61HRC,符合在550〜600°C仍 能保持高硬度(60HRC)的普通高速钢的要求;在1160〜1180'C奥氏 体化后具有细晶粒组织,均能控制在8.5〜9.5#之间,稀土在改善 钢的内部在质量,细化晶粒方面有明显效果。
上述的实施例不以任何形式限定本发明,凡采用等同替换或 等效变换所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
7

Claims (3)

1、一种稀土工具钢,其主要化学成份包括C、W、Mo、V、Cr、Si、RE和铁,具体重量百分(%)比如下:C:0.80-0.90;W:1.50-2.50;Mo:0.50-1.50;Cr:3.80-4.40;V:0.50-1.50;Si:0.6-1.50;RE:0.02~0.10;其余为铁。
2、 根据权利要求1所述的一种稀土工具钢,其特征在于其中 所述各主要成分重量百分比为:C: 0.80-0.90; W: 1.50-2.50; Mo: 0.80-1.30; Cr: 3.80-4.40; V: 0.50-1.50; Si: 0.6-1.50; RE: 0.02-0.07; 其余为铁。
3、 一种稀土工具钢的生产方法:(1) 、用钨砂、钼砂、砂轮灰、废钢作原料,在中频感应炉中 冶炼;(2) 、将步骤(1)中经熔炼后的钢水浇铸成电渣棒,同时在 浇铸模中放置稀土包芯线;其中对稀土包芯线先压扁校直,切成段, 一端取出稀土,折叠弯曲放置于模子底部,上端多余部分向模外折叠使此 包芯线紧帖于模壁。(3) 、电渣重熔成钢锭后,锻造成坯料;(4) 、将坯料轧钢成材,再拉拔成各种规格尺寸后检验入库。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104195440A (zh) * 2014-09-18 2014-12-10 丹阳惠达模具材料科技有限公司 切削钻头用低成本高速工具钢及其制备工艺
CN104805365A (zh) * 2014-01-28 2015-07-29 重庆凌云工具有限公司 一种低合金高速工具钢及一种刀具的免淬工艺

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