CN102994894A - 一种钻头用合金钢材料制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻头用合金钢材料制备方法，其配料组成按重量百分比为，2.2-2.3％的碳、6.2-6.3％的铬、7-7.5％的钨、4.2-4.5％的钒、3.5-3.8％的钼、1.2-1.4％的钴、2.0-2.3％的锰、0.5-1.0％的钛、0.8-1.0％的铜和铝、1.1-1.3％的硼、0.003-0.004％的含有铌和钇的稀土，余量为铁。本技术方案生产的合金钢制造的钻头，因在耐磨硼元素分布量为表面高于内部，而对韧性坡作用的钛、钒等元素在组织内颁均匀，降低了脆性。

Description

一种钻头用合金钢材料制备方法
技术领域
本发明属于合金领域，特别是指一种钻头用合金钢材料制备方法。
背景技术
电钻是一种应用广泛的电动工具，在建筑、加工等领域有广泛的应用。电钻的主要原理是通过电动机的转动，带动驱动作业装置，从而使钻头刮削物体表面以洞穿物体，钻头是电钻必不可少的部件之一。
而电钻在使用过程中，要承受动机与被钻物体的径向阻力，钻头折断是最常见的损害方式，这是因为现使用的钻头用工具钢在保证要具有一定强度的情况下，脆性提高而韧性不足，因此，钻头容易出现折断，而且钻头的磨损情况也是影响钻头效率的原因之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种钻头用合金钢材料，通过本技术方案制造的钻头能够在保证强度的情况下，提高钻头的韧性及耐磨性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
所述制备方法是：
计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，2.2-2.3％的碳、6.2-6.3％的铬、7-7.5％的钨、4.2-4.5％的钒、3.5-3.8％的钼、1.2-1.4％的钴、2.0-2.3％的锰、0.5-1.0％的钛、0.8-1.0％的铜和铝、1.1-1.3％的硼、0.003-0.004％的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料；
将碳、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钼、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350℃保持1-2小时；
保证温度在1000-1050℃进行恒温浇铸；
降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15-20℃/每秒降温到650-700℃后，保温30-60分钟，然后快速冷却到130-150℃；
正火，在850-900℃正火炉中保温2-4小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20℃范围内进行恒温淬火至450-480℃后在110-130℃油中进行第二阶段淬火处理至130-150℃；
回火，在180-200℃回火炉中保温3-5小时，自然冷却。
所述钻头用合金钢材料，其组成按重量百分比为，2.2％的碳、6.25％的铬、7.6％的钨、4.25％的钒、3.6％的钼、1.3％的钴、2.1％的锰、0.65％的钛、1.0％的铜和铝、1.12％的硼、0.004％的含有铌和钇的稀土，余量为铁。
所述铜和铝的重量比为2∶1。
所述铌和钇的重量比为3∶2。
所述的钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土占重量15％的稀土铁合金方式加入。
本发明同现有技术相比的有益效果是：
本技术方案生产的合金钢制造的钻头，因在耐磨硼元素分布量为表面高于内部，而对韧性坡作用的钛、钒等元素在组织内颁均匀，降低了脆性。
具体实施方式
以下通过实施例来详细解释本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用来解释本发明而不能解释为是对本发明的限制。
实施例1
所述制备方法是：
计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，2.2％的碳、6.2％的铬、7％的钨、4.2％的钒、3.5％的钼、1.2％的钴、2.0％的锰、0.5％的钛、0.8％的铜和铝、1.1％的硼、0.003％的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料；稀土铁合金中稀土占15％重量比，所述铜和铝的重量比为2∶1；所述铌和钇的重量比为3∶2；
将碳、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钼、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350℃保持2小时；
保证温度在1000-1050℃进行恒温浇铸；
降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15-20℃/每秒降温到650-700℃后，保温45分钟，然后快速冷却到130-150℃；
正火，在850-900℃正火炉中保温小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20℃范围内进行恒温淬火至450-480℃后在110-130℃油中进行第二阶段淬火处理至130-150℃；
回火，在180-200℃回火炉中保温3小时，自然冷却。
实施例2
所述制备方法是：
计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，2.3％的碳、6.3％的铬、7.5％的钨、4.5％的钒、3.8％的钼、1.4％的钴、2.3％的锰、1.0％的钛、1.0％的铜和铝、1.3％的硼、0.004％的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料；稀土铁合金中稀土占15％重量比，所述铜和铝的重量比为2∶1；所述铌和钇的重量比为3∶2；
将碳、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钼、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350℃保持2小时；
保证温度在1000-1050℃进行恒温浇铸；
降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15-20℃/每秒降温到650-700℃后，保温60分钟，然后快速冷却到130-150℃；
正火，在850-900℃正火炉中保温小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20℃范围内进行恒温淬火至450-480℃后在110-130℃油中进行第二阶段淬火处理至130-150℃；
回火，在180-200℃回火炉中保温3小时，自然冷却。
实施例3
所述制备方法是：
计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，2.2％的碳、6.25％的铬、7.6％的钨、4.25％的钒、3.6％的钼、1.3％的钴、2.1％的锰、0.65％的钛、1.0％的铜和铝、1.12％的硼、0.004％的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料；稀土铁合金中稀土占15％重量比，所述铜和铝的重量比为2∶1；所述铌和钇的重量比为3∶2；
将碳、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钼、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350℃保持1.5小时；
保证温度在1000-1050℃进行恒温浇铸；
降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15-20℃/每秒降温到650-700℃后，保温60分钟，然后快速冷却到130-150℃；
正火，在850-900℃正火炉中保温小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20℃范围内进行恒温淬火至450-480℃后在110-130℃油中进行第二阶段淬火处理至130-150℃；
回火，在180-200℃回火炉中保温3小时，自然冷却。

Claims (5)

1.一种钻头用合金钢材料制备方法，其特征在于：
计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，2.2-2.3％的碳、6.2-6.3％的铬、7-7.5％的钨、4.2-4.5％的钒、3.5-3.8％的钼、1.2-1.4％的钴、2.0-2.3％的锰、0.5-1.0％的钛、0.8-1.0％的铜和铝、1.1-1.3％的硼、0.003-0.004％的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料；
将碳、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钼、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350℃保持1-2小时；
保证温度在1000-1050℃进行恒温浇铸；
降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15-20℃/每秒降温到650-700℃后，保温30-60分钟，然后快速冷却到130-150℃；
正火，在850-900℃正火炉中保温2-4小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20℃范围内进行恒温淬火至450-480℃后在110-130℃油中进行第二阶段淬火处理至130-150℃；
回火，在180-200℃回火炉中保温3-5小时，自然冷却。
2.根据权利要求1所述钻头用合金钢材料制备方法，其特征在于：其组成按重量百分比为，2.2％的碳、6.25％的铬、7.6％的钨、4.25％的钒、3.6％的钼、1.3％的钴、2.1％的锰、0.65％的钛、1.0％的铜和铝、1.12％的硼、0.004％的含有铌和钇的稀土，余量为铁。
3.根据权利要求1所述钻头用合金钢材料制备方法，其特征在于：所述铜和铝的重量比为2∶1。
4.根据权利要求1所述钻头用合金钢材料制备方法，其特征在于：所述铌和钇的重量比为3∶2。
5.根据权利要求1所述钻头用合金钢材料制备方法，其特征在于：所述的钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土占重量15％的稀土铁合金方式加入。
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