CN101758103A - 高速工具钢扁丝的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速工具钢扁丝的制作方法，具体涉及M2、M3、M4、M42高速工具钢扁丝的制作方法，其包括以下步骤：将原料于感应炉中熔炼，然后浇铸成粗钢锭；所得粗钢锭再经电渣重熔制得精钢锭；将该精钢锭锻造成圆钢棒，轧成盘圆，拉成圆钢丝；所得圆钢丝经抛光后，再经二辊轧制、四辊拉制后步骤后制得所需尺寸的高速工具钢扁丝。按该方法，其选用的原料中有以高速工具钢废屑和低碳碳素钢废钢组成的金属料，按总重量百分比计，该金属料中含有不低于60％的高速工具钢废料。在冶炼过程中进行稀土处理，稀土金属的加入量，按重量百分比计，为所述金属料重量的0.07％-0.1％。本发明的高速工具钢扁丝的制作方法具有产品生产成本低、纯净度和热塑性高及尺寸精度好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种高速工具钢扁丝的制作方法，具体地，涉及一种利用回收的高速工具钢废料生产用于制作锯条的，型号为M2、M3、M4、M42的高速工具钢扁丝的制作方法。
背景技术
目前市场上的用于制作锯条的M2、M3、M4、M42高速工具钢扁丝大都依赖进口，其价格非常高。为了降低这类高速工具钢扁丝的生产成本，目前，国内有些企业采用回收的高速钢废钢屑等废料作为原料生产高速工具钢扁丝。但是由于回收的废料中有大量杂质，因而，在冶炼过程中如何去除杂质，进而改善钢中夹杂物的形状，提高钢的洁净度，净化钢的铸态组织的晶界，从而提高钢的高温抗氧化不起皮等性能，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
同时，现有的高速工具钢扁丝的拉拔工艺，主要是将丝坯通过成型模具经多次拉拔而成，该拉拔工艺的缺点是扁丝成品的圆角度过大，尺寸精度差，成品率较低，很难达到技术规范的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速工具钢扁丝的制作方法。
为实现上述目的，本发明的高速工具钢扁丝的制作方法包括以下步骤：
a.将由回收的高速工具钢钢屑等废料和低碳碳素钢废钢组成的金属料、合金化剂和造渣材料为原料；将所述金属料和造渣材料在感应炉中熔炼，待上述材料全熔后，对该熔融金属料进行稀土处理，该处理过的该熔融金属料经调整成分、脱氧等步骤后被浇铸成粗钢锭；
b.所得粗钢锭经电渣重熔后，被制成精钢锭；
c.将所得精钢锭锻成圆钢棒；
d.将所得圆钢棒轧成盘圆，拉成圆钢丝；
e.所得圆钢丝经过常规的四辊扁丝成型机二辊轧制、四辊拉制后得到所需尺寸的高速钢扁丝。
步骤a中所用的金属原料，按总重量百分比计，含有不低于60％的高速工具钢废屑；
在步骤a的冶炼过程中，用于所述稀土处理的稀土加入量，按重量百分比计，为0.07％-0.1％。
在所述步骤d之后，在用四辊扁丝成型机进行的二辊轧制之前，先将所得圆钢丝抛光。
上述步骤e中的二辊轧制和四辊拉制可分别进行两次。
本发明由于采用上述技术方案，通过采用不低于金属料总重量60％的高速工具钢屑等废料作为原材料，回收了其中的大量昂贵的合金元素，于是大大地降低高速工具钢的生产成本；在冶炼过程中用混合稀土金属处理钢液，则是利用稀土元素在钢中的脱氧、脱气、脱硫和改变夹杂物形态的作用，使钢的铸态组织的晶界得以净化，从而达到提高钢的高温抗氧化不起皮等性能的效果；同时加入稀土还可以提高钢的热塑性。经实验得出，适合的稀土的加入量在0.07％-0.1％的范围内，这样可使得稀土在高速钢中的含量为0.012％-0.084％，实验表明，该含量可以将高速钢的热塑性提高10％-40％。
按本发明生产的高速工具钢因经受了电渣重熔，提高了钢的纯洁度，有效地去除了钢中的有害元素，使组织致密均匀，无缩孔、皮下气泡和大颗粒夹杂物等冶金缺陷。电渣重熔的上述作用不但能改善钢的热塑性，使其成材率提高，生产成本降低，还能改善钢中碳化物不均匀度的级别；使钢中的带状组织的宽度及碳化物颗粒尺寸减小，结果使凝固析出的共晶碳化物网络薄，堆积少、定向凝固的枝晶结构在经受塑性加工后，易于破碎和/或易于变形，从而改善了所得的高速工具钢的性能，提高了钢的使用寿命。
采用钢丝抛光的工艺步骤，不仅有利于提高扁丝的轧制、拉制精度，还能够使清除扁丝的表面杂质，提高其亮度，有利于双金属焊接。
将步骤e中的二辊轧制和四辊拉制分别进行两次，可以进一步提高扁丝成品的尺寸精度。
具体实施方式
以下通过实施例详细说明本发明的高速钢工具扁丝的具体制造方法。
实施例1，M2高速工具钢扁丝的制作方法：
取高速工具钢废屑1.2吨和低碳碳素钢废钢0.6吨组成的金属料和适量的合金化剂为原料，本发明所述的合金化剂是根据所用高速工具钢屑的成分，进行成分调整时所需的，含Si、Mn、Cr、Mo、V、W等元素的各种常规合金；
将上述高速钢废屑和低碳碳素钢废钢放入中频感应炉中进行熔化；
加入占金属料1.2％的萤石和碳粉造渣，所述的萤石和碳粉的比例为1∶2；
待炉中的上述金属料全熔后，对该熔料进行稀土处理：加入126公斤混合稀土金属；
在渣面上加入Al粉和C粉扩散脱氧。根据熔钢的化学成分分析，用上述的合金化剂调整钢的化学成份；当钢水温度达到1540℃-1580℃时扒除钢液表面的渣层，然后插铝进行终脱氧，插铝后停电出钢，将钢水浇铸成粗钢锭；
将所得粗钢锭进行电渣重熔，制得精钢锭；
经检验制得的精钢锭的成分为：
成分(％ C Si Mn Cr Mo V W Re重量)
含量 1.00 0.25 0.3 4.00 4.50 2.00 5.75 0.01
上述化学成分符合M2高速工具钢的标准。
将所得的精钢锭锻成圆棒，再将其轧成盘圆，拉成圆钢丝；
将所得圆钢丝抛光；
将经抛光处理的圆钢丝先用常规的四辊扁丝成型机进行二辊轧制，即通过电动控制装置调整二辊辊缝到合适位置，将圆钢丝经二辊轧制成鼓形；
再将已成鼓形的钢丝引到四辊拉丝模内，调整厚度与宽度，将该钢丝拉制成扁丝，最后收线。
实施例2，M3高速工具钢扁丝的制备方法：
取1.4吨高速工具钢废屑和0.65吨低碳碳素钢废钢组成的金属料和适量的合金化剂为原料，该合金化剂的定义同实施例1；
将上述高速工具钢废屑和低碳碳素钢废钢置入中频感应炉中进行熔化；
加入占金属料1.5％的萤石和碳粉造渣，所述萤石和碳粉两者比例为1∶2。
炉中的上述金属料全熔后，对该熔料进行稀土处理：加入205公斤混合稀土金属；
在渣面上加入Al粉和C粉进行扩散脱氧处理。根据熔钢的化学成分分析，用上述的合金化剂调整钢的化学成份；当钢水温度达到1540℃-1580℃时扒除钢液表面的渣层，然后插铝进行终脱氧，插铝后停电出钢，将钢水浇铸成粗钢锭；
将所得粗钢锭电渣重熔后制得精钢锭；
经检验，制得的精钢锭的成分为：
成分 C Si Mn Cr Mo V W Re
含量 1.2 0.4 0.3 3.95 6.0 2.85 5.55 0.08
上述化学成分符合M3高速工具钢的标准
将精钢锭锻成圆棒，再将其轧成盘圆，拉成圆钢丝；
将所得圆钢丝抛光；
将经抛光处理的圆钢丝经过常规的四辊扁丝成型机进行二辊轧制，即先将二辊的辊缝调整到合适位置，将所述圆钢丝经二辊轧制成鼓形；
再将已成鼓形的钢丝引到四辊拉丝模内，调整四辊的辊缝至扁丝规定的厚度与宽度，将该钢丝拉制成扁丝，最后收线。
实施例3，M42号高速工具钢扁丝的制作方法：
取M42高速工具钢废屑1.3吨和低碳碳素钢废钢0.5吨组成的金属料和适量的合金化剂为原料，本发明所述的该合金化剂的定义同实施例1；
将上述高速工具钢废屑和低碳碳素钢废钢置入中频感应炉中熔化；
加入占金属料料的1.5％的萤石和碳粉造渣，所述的萤石和碳粉的比例为1∶2；
炉中的上述金属料全熔后，对该熔料进行稀土处理：加入90公斤混合稀土金属；
在渣面上加入Al粉和C粉进行扩散脱氧处理。根据熔钢的化学成分分析，用上述的合金化剂调整钢的化学成份；当钢水温度达到1540℃-1580℃时在渣面上加入Al粉和C粉进行扩散脱氧，然后扒除钢液表面的渣层，最后插铝进行终脱氧。插铝后停电出钢，将钢水浇铸成粗钢锭；
将所得粗钢锭电渣重熔后制得精钢锭；
经检验，制得的精钢锭M42高速钢的成分为：
成分 C Si Mn Cr Mo V W Co Re
含量 1.15 0.41 0.25 3.9 9.5 1.12 1.45 8.1 0.05
上述化学成分符合M42高速钢的标准。
将该精钢锭锻成圆棒，再将其轧成盘圆，拉成圆钢丝；
将所得圆钢丝抛光；
将经抛光处理的圆钢丝用常规的四辊扁丝成型机进行两次二辊轧制，即先将二辊的辊缝调整到合适位置，将所述圆钢丝经二辊轧制成鼓形；
再将已成鼓形的钢丝引到四辊拉丝模内，调整四辊的辊缝至扁丝规定的厚度与宽度，拉制两次将该钢丝拉制成扁丝，最后收线。
经过检验，采用本发明上述实施例所述方法制得的M2、M3、M42高速工具钢符合该型号的高速工具钢的性能要求，特别是稀土的加入分别使所得高速工具钢的热塑性提高25％、40％、30％。同时，本发明在制丝的过程中增加了抛光的工序，使得制丝的坯料的精度得到提高，从而提高轧制后的扁丝的尺寸精度，保证其圆角度：≤0.05mm，直角度：≤0.01mm，宽度偏差：≤0.015mm，厚度偏差：≤0.01mm。如果分别进行两次二辊轧制和两次四辊拉制，则所得产品的尺寸精度更佳。
Claims (5)
1.一种高速工具钢扁丝的制作方法，它包括以下步骤：
a.将由回收的高速工具钢钢屑和低碳碳素钢废钢组成的金属料、合金化剂和造渣材料为原料；将所述金属料和造渣材料在感应炉中熔炼，待上述材料全熔后，对该熔融金属料进行稀土处理，该处理过的熔融金属料经调整成分、脱氧等步骤后被浇铸成粗钢锭；
b.所得粗钢锭经电渣重熔后，被制成精钢锭；
c.将所得精钢锭锻成圆钢棒；
d.将所得圆钢棒轧成盘圆，拉成圆钢丝；
e.所得圆钢丝经过常规的四辊扁丝成型机二辊轧制、四辊拉制后得到所需尺寸的高速工具钢扁丝。
2.如权利要求1所述的高速工具钢扁丝的制作方法，其中所述的金属原料，按总重量百分比计，含有不低于60％的高速工具钢废屑；
3.如权利要求2所述的高速工具钢扁丝的制作方法，其中，用于所述稀土处理的稀土金属加入量，按重量百分比计，为所述金属料总重量的0.07％-0.1％。
4.如权利要求3所述的高速工具钢扁丝的制作方法，其中，在所述步骤d之后，在用四辊扁丝成型机进行的二辊轧制之前，将所得圆钢丝抛光。
5.如权利要求4所述的高速工具钢扁丝的制作方法，其中，步骤e中的二辊轧制和四辊拉制分别进行两次。
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Legal Events
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Effective date of registration: 20180717 Address after: 116111 Guanjia Village, Xiangying Town, Jinpu New District, Dalian City, Liaoning Province Patentee after: Dalian Yong new Mstar Technology Ltd. Address before: 116111 Jinzhou District, Dalian, Liaoning province Xiang Ying Guan Jia Village Dalian Yong Bao special steel tools Co., Ltd. Patentee before: Li Baojun |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: The production method of high-speed tool steel flat wire Effective date of registration: 20231016 Granted publication date: 20110629 Pledgee: Dalian Branch of Shanghai Pudong Development Bank Co.,Ltd. Pledgor: Dalian Yong new Mstar Technology Ltd. Registration number: Y2023980061214 |
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