CN107385354A - 一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢 - Google Patents

一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢 Download PDF

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，该钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.02‑1.05%，Cr：6.5‑7.2%，Ni：1.25‑1.33%，Cu：1.02‑1.15%，Si：0.83‑0.86%，P：0.01‑0.02%，Mn：0.30‑0.45%，Mo：1.85‑2.05%，V：0.05‑0.08%，Ti：0.02‑0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。钢材经过冶炼铸造后，还进行热处理加工，热处理工艺包括加热、保温、锻造、淬火和退火处理等步骤。得到的钢材的微观组织为细的马氏体和微观马氏体，钢材硬度高，耐磨性好，还具有良好的抗氧化、耐腐蚀性能；是一种优秀的电工钳用钢。

Description

一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢。
背景技术
电工钳是电工应对工作需要使用的专用工具，主要有钢丝钳、剥线钳和尖嘴钳等，其中钢丝钳又称为老虎钳。电工钳是电工主要的钳夹和剪切工具，其用途很多：钳头上的钳口用来弯铰或钳夹导线线头，齿口用来旋转螺母，刀口用来剪切导线或剖切软导线绝缘层，铡口用来铡切较硬的线材。
电工钳的工作性质决定了电工钳用的钢材必须具有较高的硬度，这样才能对钢丝，线缆进行切割，在旋转螺母是不会被崩坏刀口或齿口；并且要求钢材不容易被氧化方式，这样在含有各种润换油、防护漆、及潮湿、盐雾等严酷的电工作业环境下使用时，电工钳不容易被氧化腐蚀，可以具有更长的寿命，还有要具有较好的耐磨特性。
但是常规的电工钳用钢材，硬度大都符合要求，可是耐腐蚀和耐磨性能较差，电工在完成具有腐蚀性工作环境作业后，需要对电工钳进行清洁、干燥和涂抹防护油处理，在每次作业后都要进行这种保养，非常麻烦。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，该钢材制造的电工钳具有硬度高，机械性能优秀，并且耐磨性好，抗氧化、耐腐蚀性能优异的特点。
一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，所述钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.02-1.05％，Cr：6.5-7.2％，Ni：1.25-1.33％，Cu：1.02-1.15％，Si：0.83-0.86％，P：0.01-0.02％，Mn：0.30-0.45％，Mo：1.85-2.05％，V：0.05-0.08％，Ti：0.02-0.03％，余量为Fe和不可避免的杂质。
优选的，所述钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.03-1.04％，Cr：6.8-7.0％，Ni：1.28-1.331％，Cu：1.08-1.12％，Si：0.84-0.85％，P：0.015-0.017％，Mn：0.35-0.40％，Mo：1.90-1.95％，V：0.06-0.07％，Ti：0.025-0.027％，余量为Fe和不可避免的杂质。
优选的，所述钢材中，N和O元素的含量低于0.007％，H元素含量低于0.002％，S元素含量低于0.01％。
优选的，所述钢材经过如下热处理加工：将冶炼铸造得到的钢锭，送入到加热电炉中，在常温状态下以100-150℃/h的速度加热升温到1200-1250℃，保温2-3h；然后将加热保温后的钢锭送入到锻压机中进行锻造，锻造过程包括两道锻造程序，第一道锻造程序的锻造温度为1030-1050℃，第二道锻造程序的锻造温度为800-850℃；锻造完毕后将锻件继续升温到1000-1050℃，保温1-1.5h，然后进行水冷淬火，将锻件温度降到室温；水冷结束后进行回火处理，回火温度为190-250℃，保温2-2.5h，再缓慢空冷至室温，即可到的所需钢材。
优选的，所述钢材的微观组织为细的马氏体和微观马氏体。
优选的，所述加热过程的电炉中充满惰性气氛进行保护。
优选的，所述锻造过程的钢材的压下率大于15％。
优选的，所述回火过程在15-20min内将钢材加热到所需回火温度。
本发明提供的一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，与现有技术相比，具有以下优点：
该钢材具有良好的结构强度，硬度很高，制造得到电工钳具有良好机械性能，可以适应弯铰导线线头，旋转螺母，剪切导线，剥导线线头和铡切硬质线材等多种工作。并且该钢材的耐磨性能优秀，在进行铡切、旋转、弯铰等作业时，刀口和齿口不容易受到磨损，可以提高工作系效率和延长电工钳的使用寿命。
最重要的是，该钢材的抗氧化和耐腐蚀性能优秀，在使用过程中，即使面对潮湿、盐雾或油污等具有强氧化性和腐蚀性的环境，也不会生锈损坏，在使用后擦洗干净即可，不需要进行保养，使用过程非常简单方便。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.02％，Cr：6.5％，Ni：1.25％，Cu：1.02％，Si：0.83％，P：0.01％，Mn：0.30％，Mo：1.85％，V：0.05％，Ti：0.02％，N和O元素的含量为0.006％，H元素含量为0.0015％，S元素含量为0.008％。余量为Fe和不可避免的杂质。
将冶炼铸造得到的钢锭，送入到加热电炉中，加热过程的电炉中充满惰性气氛进行保护，在常温状态下以100℃/h的速度加热升温到1200℃，保温2h；然后将加热保温后的钢锭送入到锻压机中进行锻造，锻造过程包括两道锻造程序，第一道锻造程序的锻造温度为1030℃，第二道锻造程序的锻造温度为800℃，锻造过程的钢材的压下率为20％；锻造完毕后将锻件继续升温到1000℃，保温1h，然后进行水冷淬火，将锻件温度降到室温；水冷结束后进行回火处理，回火温度为190℃，在15min内将钢材加热到所需回火温度，保温2h，再缓慢空冷至室温，即可到的所需钢材，钢材的微观组织为细的马氏体和微观马氏体。
实施例2
一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.05％，Cr：7.2％，Ni：1.33％，Cu：1.15％，Si：0.86％，P：0.02％，Mn：0.45％，Mo：2.05％，V：0.08％，Ti：0.03％，N和O元素的含量为0.005％，H元素含量为0.0017％，S元素含量为0.009％。余量为Fe和不可避免的杂质。
将冶炼铸造得到的钢锭，送入到加热电炉中，加热过程的电炉中充满惰性气氛进行保护，在常温状态下以150℃/h的速度加热升温到1250℃，保温3h；然后将加热保温后的钢锭送入到锻压机中进行锻造，锻造过程包括两道锻造程序，第一道锻造程序的锻造温度为1050℃，第二道锻造程序的锻造温度为850℃，锻造过程的钢材的压下率为22％；锻造完毕后将锻件继续升温到1050℃，保温1.5h，然后进行水冷淬火，将锻件温度降到室温；水冷结束后进行回火处理，回火温度为250℃，在20min内将钢材加热到所需回火温度，保温2.5h，再缓慢空冷至室温，即可到的所需钢材，钢材的微观组织为细的马氏体和微观马氏体。
实施例3
一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.03％，Cr：6.9％，Ni：1.28％，Cu：1.12％，Si：0.84％，P：0.017％，Mn：0.38％，Mo：1.97％，V：0.06％，Ti：0.025％，N和O元素的含量为0.004％，H元素含量为0.0014％，S元素含量为0.006％。余量为Fe和不可避免的杂质。
将冶炼铸造得到的钢锭，送入到加热电炉中，加热过程的电炉中充满惰性气氛进行保护，在常温状态下以130℃/h的速度加热升温到1230℃，保温2.5h；然后将加热保温后的钢锭送入到锻压机中进行锻造，锻造过程包括两道锻造程序，第一道锻造程序的锻造温度为1045℃，第二道锻造程序的锻造温度为820℃，锻造过程的钢材的压下率为18％；锻造完毕后将锻件继续升温到1020℃，保温1.3h，然后进行水冷淬火，将锻件温度降到室温；水冷结束后进行回火处理，回火温度为220℃，在18min内将钢材加热到所需回火温度，保温2.2h，再缓慢空冷至室温，即可到的所需钢材，钢材的微观组织为细的马氏体和微观马氏体。
实施例4
一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.04％，Cr：6.7％，Ni：1.31％，Cu：1.07％，Si：0.85％，P：0.014％，Mn：0.41％，Mo：2.03％，V：0.06％，Ti：0.027％，N和O元素的含量为0.006％，H元素含量为0.0012％，S元素含量为0.005％。余量为Fe和不可避免的杂质。
将冶炼铸造得到的钢锭，送入到加热电炉中，加热过程的电炉中充满惰性气氛进行保护，在常温状态下以110℃/h的速度加热升温到1200℃，保温3h；然后将加热保温后的钢锭送入到锻压机中进行锻造，锻造过程包括两道锻造程序，第一道锻造程序的锻造温度为1040℃，第二道锻造程序的锻造温度为850℃，锻造过程的钢材的压下率为21％；锻造完毕后将锻件继续升温到1050℃，保温1.5h，然后进行水冷淬火，将锻件温度降到室温；水冷结束后进行回火处理，回火温度为250℃，在20min内将钢材加热到所需回火温度，保温2.5h，再缓慢空冷至室温，即可到的所需钢材，钢材的微观组织为细的马氏体和微观马氏体。
性能测试
根据GB/T 241862009《工程机械用高强度耐磨钢板》的试验方法，对本实施例钢材的布氏硬度、抗拉强度、-20℃冲击功以及钢材的盐雾试验性能进行测试得到如下结果：
表1：本实施例测试结果
分析以上数据得出结论，本发明提供的一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其各项性能指标均达到要求，耐磨性好，硬度高；并且可以抵御盐雾试验的处理，不发生锈蚀的情况，抗氧化、耐腐蚀性能优秀。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (8)

1.一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其特征在于：所述钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.02-1.05%，Cr：6.5-7.2%，Ni：1.25-1.33%，Cu：1.02-1.15%，Si：0.83-0.86%，P：0.01-0.02%，Mn：0.30-0.45%， Mo：1.85-2.05%，V：0.05-0.08%，Ti：0.02-0.03%，余量为Fe和不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其特征在于，所述钢材成分中各元素质量百分比为：C：1.03-1.04%，Cr：6.8-7.0%，Ni：1.28-1.331%，Cu：1.08-1.12%，Si：0.84-0.85%，P：0.015-0.017%，Mn：0.35-0.40%， Mo：1.90-1.95%，V：0.06-0.07%，Ti：0.025-0.027%，余量为Fe和不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其特征在于，所述钢材中，N和O元素的含量低于0.007%，H元素含量低于0.002%，S元素含量低于0.01%。
4.根据权利要求1所述一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其特征在于：所述钢材经过如下热处理加工：将冶炼铸造得到的钢锭，送入到加热电炉中，在常温状态下以100-150℃/h的速度加热升温到1200-1250℃，保温2-3h；然后将加热保温后的钢锭送入到锻压机中进行锻造，锻造过程包括两道锻造程序，第一道锻造程序的锻造温度为1030-1050℃，第二道锻造程序的锻造温度为800-850℃；锻造完毕后将锻件继续升温到1000-1050℃，保温1-1.5h，然后进行水冷淬火，将锻件温度降到室温；水冷结束后进行回火处理，回火温度为190-250℃，保温2-2.5h，再缓慢空冷至室温，即可到的所需钢材。
5.根据权利要求4所述一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其特征在于：所述钢材的微观组织为细的马氏体和微观马氏体。
6.根据权利要求4所述一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其特征在于：所述加热过程的电炉中充满惰性气氛进行保护。
7.根据权利要求4所述一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其特征在于：所述锻造过程的钢材的压下率大于15%。
8.根据权利要求4所述一种电工钳用高硬度耐磨抗氧化钢，其特征在于：所述回火过程在15-20min内将钢材加热到所需回火温度。
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