CN107699815B - 高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法 - Google Patents

高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107699815B
CN107699815B CN201711200041.5A CN201711200041A CN107699815B CN 107699815 B CN107699815 B CN 107699815B CN 201711200041 A CN201711200041 A CN 201711200041A CN 107699815 B CN107699815 B CN 107699815B
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
hardness
preparation
toughness
steel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201711200041.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107699815A (zh
Inventor
董瀚
赵洪山
孙绍华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN201711200041.5A priority Critical patent/CN107699815B/zh
Publication of CN107699815A publication Critical patent/CN107699815A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107699815B publication Critical patent/CN107699815B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0226—Hot rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
    • C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
    • C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
    • C21D8/0236—Cold rolling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/48—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with niobium or tantalum

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法，制备的马氏体不锈钢还具有良好耐蚀性能。本发明以Cr‑Mo‑V系不锈钢为基础，通过添加Ni元素，使其与Cr良好匹配，提高抗蚀能力，Ni和Cr及Mo元素相互作用，获得强度和韧性良好配合的综合性能。加入少量强碳化物形成元素Nb，通过高硬度的碳化物提高硬度，产生细晶强化作用，进一步提高强度与韧性。本发明材料在1025～1100℃淬火后硬度达57～59HRC，120～200℃回火后，硬度基本不变，甚至略有提高。本发明材料半标试样的缺口冲击吸收功可达6～9J，抗拉强度达到2000～2200MPa，抗点蚀能力优于9Cr18MoV和5Cr15MoV材料。

Description

高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种不锈钢材料及其制备方法，特别是涉及一种刀具用不锈钢材料及其制备方法，还特别涉及一种具有良好硬度、韧性及耐蚀性的不锈钢，主要适用于厨刀、军刺、手术刀、户外刀、军警匕首等刀具用钢技术领域。
背景技术
刀具是家庭生活、军刺、手术刀、户外运动、军警人员训练及防卫都必不可少的重要工具，具有很广泛的使用范围。随着生活水平的提高和技术的进步，专业刀具越来越多，其性能要求也越来越高。
国际上通用的刀具用马氏体不锈钢主要有：2Cr13，3Cr13，4Cr13，5Cr15MoV，7Cr17，8Cr17，11Cr17。中国也有一些特有牌号，包括：6Cr13MoV，7Cr17Mo，8Cr13MoV，9Cr18MoV等。碳及铬含量较低的2Cr13，3Cr13，4Cr13等广泛用于中低端刀具的制造，其硬度较低，约在51～55HRC范围内，因此锋利度、耐磨性及使用寿命有限。随着碳含量提高，材料硬度会相应增加，5Cr与6Cr材料使用硬度一般在55～58HRC，7Cr与8Cr使用硬度在56～59HRC，9Cr及以上碳含量钢的使用硬度可达58～61HRC。然而为了提高耐腐蚀性能，传统高碳马氏体不锈钢的铬含量往往也比较高，但是当铬含量较高时，如Cr≥15％时，会使材料韧性下降。440C及国产9Cr18MoV的不锈钢虽然硬度可以达到61HRC，但是硬度越高，其韧性越低。因此在制造有韧性要求的刀具时，实际使用硬度范围大多在56～59HRC。另一方面，当碳含量超过0.7％时碳容易和铬形成共晶碳化物，在开刃时可能会产生刃缺口，因此目前高端刀具不锈钢发展方向有：
1.降低铬含量，并添加如4wt.％的Mo，1wt.％的V等合金元素，如154CM，ATS-34，BG-42等，但是相应的成本有所增加；
2.同时降低碳和铬含量，如目前在工业生产方面国际上通常选用5Cr15MoV不锈钢。5Cr15MoV韧性、耐磨及加工性能都比较好，但是其硬度和耐蚀性能有所不足。
综上所述，因此，需要研发高硬度、高韧性、高耐蚀的刀具用材料，这成为当前亟待解决的技术问题。
发明内容
为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法，开发一种硬度、韧性及耐蚀性能良好的刀具用马氏体不锈钢，本发明以CrMoV不锈钢为基础，通过添加Ni元素，一方面使其与Cr良好匹配，提高抗蚀能力，另一方面Ni和Cr及Mo元素相互作用，获得强度和韧性良好配合的综合性能。此外，本发明还加入少量强碳化物形成元素Nb，通过高硬度的碳化物提高硬度，还能产生细晶强化作用，进一步提高了不锈钢的强度与韧性。本发明材料在淬火后硬度可达57～59HRC，在低温回火后，硬度基本不变，甚至略有提高。本发明材料的半标试样的缺口冲击吸收功可达6～9J，抗拉强度达到2000～2200MPa，抗点蚀能力优于9Cr18MoV和5Cr15MoV材料。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高硬度高韧性刀具用不锈钢，按照元素组分重量百分比计算，其化学成分如下：
C：0.50～0.70％；Cr：14～16％；Mo：0.10～1.00％；Ni：0.80～1.30％；V：0.05～0.50％；Nb：0.05～0.15％；Si≤0.40％；Mn≤0.40％；P≤0.020％；S≤0.020％；其余为Fe及不可避免的杂质。
作为本发明优选的技术方案，高硬度高韧性刀具用不锈钢，按照元素组分重量百分比计算，其化学成分如下：
C：0.55～0.65％；Cr：14～16％；Mo：0.70～1.00％；Ni：0.80～1.30％；V：0.10～0.30％；Nb：0.05～0.15％；Si：0.10～0.30％；Mn：0.10～0.30％；P≤0.015％；S≤0.010％；其余为Fe及不可避免的杂质。
一种本发明高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
a.按照元素组分重量百分比计算，制备化学成分如下的不锈钢材料：C：0.50～0.70％；Cr：14～16％；Mo：0.10～1.00％；Ni：0.80～1.30％；V：0.05～0.50％；Nb：0.05～0.15％；Si≤0.40％；Mn≤0.40％；P≤0.020％；S≤0.020％；其余为Fe；在不锈钢材料制备过程中，依次采用初炼炉、LF精炼炉、真空除气炉、电渣重熔对原料进行冶炼和处理，制备不锈钢钢液；所述初炼炉优选采用电弧炉、AOD或感应炉；所述真空除气炉优选采用VD或VOD；
b.将在所述步骤a中制备的不锈钢钢液浇铸成钢锭或连铸坯，然后对钢坯进行加热后热轧成板材，再对热轧板材经退火后，然后通过冷轧，制备成品板材。作为本发明优选的技术方案，在将不锈钢钢液浇铸成钢锭或连铸坯之后，并在对钢坯进行热轧成才之前，优选对钢坯进行热锻开坯。作为本发明优选的技术方案，通过冷轧制成冷轧板材，然后将冷轧板材在1025～1100℃下进行淬火处理；再在120～200℃下进行低温回火处理，最终得到高硬度高韧性刀具用不锈钢成品板材。作为本发明优选的技术方案，冷轧板材在1050～1070℃下进行淬火处理，淬火保温至少35min；再在160～180℃下进行低温回火处理，回火处理保温至少1h。淬火冷却方式优选采用油淬冷却工艺或空冷工艺。
本发明通过分析5Cr15MoV，6Cr13MoV，6Cr15MoV，7Cr17MoV等高端刀具用马氏体不锈钢成分及性能特点，以6Cr15MoV为代表的不锈钢和其他不锈钢材料为基础基础，适当添加Ni和Nb元素，以提高硬度、韧性、耐蚀性能。具体为：
(1)添加的Ni元素可以与Cr良好匹配，提高抗蚀能力。Ni和Cr及Mo元素相互作用，可以获得强度和韧性良好配合的综合性能；
(2)加入少量强碳化物形成元素Nb，可以高硬度的碳化物提高硬度。此外，Nb元素还可以产生细晶强化作用，可以进一步提高硬度与韧性。
本发明的原理：
上述元素的作用及配比依据如下：
C：碳对不锈钢的性能和组织影响很大。一方面，碳含量的高低是影响硬度的主要元素之一，固溶碳含量越高，马氏体硬度越高。碳与其他元素形成碳化物可以提高硬度和耐磨性。另一方面，碳含量越高，材料韧性能会随之下降。当碳含量超过0.7％时碳容易和铬形成共晶碳化物，在开刃时可能会产生刃缺口。此外，碳容易和铬形成一些列复杂的碳化物，会使自由态的铬含量降低，影响耐蚀性能。因此本发明根据硬度、韧性及耐蚀性综合考虑确定碳含量为0.50～0.70％。
Cr：Cr是不锈钢耐蚀的决定元素。铬含量大于13％时或自由态大于11.5％时，钢材才具有耐腐蚀性能。此外，铬还可以提高钢的硬度，耐磨性和淬透性。但是当铬含量进一步增加时，会使材料韧性降低，因此综合考虑，其含量应控制在14～16％。
Mo：Mo可以提高钢的机加工性和淬透性，还可以细化晶粒，提高材料硬度与韧性。当Mo较低时，容易和Fe，C形成复杂渗碳体，提高硬度和耐磨性。此外，Mo还可以提高马氏体不锈钢的耐蚀性能。但是Mo含量过高时，会促进δ铁素体的形成，使材料性能下降，因此本发明中Mo含量控制在0.10～1.00％。
Ni：Ni对酸碱有较高的耐腐蚀能力，是优良的耐腐蚀材料。同时，Ni元素可以与Cr良好匹配，进一步提高抗蚀能力。Ni与Cr，Mo相互作用可以获得硬度和韧性良好配合的综合性能。但是Ni还可以扩大奥氏体相区，降低Ms点，因此其含量不能过高。本发明中，Ni含量应控制在0.80～1.30％。
V：V可以提高材料淬透性，细晶强化作用并提高回火抗力。V是强碳化物形成元素，可以提高硬度和耐磨性能。本发明根据Nb含量综合考虑确定V含量控制在0.05～0.50％。
Nb：少量添加Nb就可以明显的细化晶粒，提高材料硬度和韧性。Nb还可以提高材料淬透性和回火稳定性。Nb还是强碳化物形成元素，可以通过形成碳化物提高硬度和耐磨性能，可用来高温析出，部分替代V。但是Nb含量过高时，碳化物较粗大，使钢材性能降低。本发明中Nb含量控制在0.05～0.15％。
Si和Mn：脱氧元素，本发明中含量都控制在0.4％以下。
P：一般为杂质元素，使钢发生微观偏析和晶界偏聚，使钢材脆性增大，本发明中P含量在0.020％以下，且含量越低越好。
S：一般为杂质元素，形成硫化物，使钢热脆性增加，降低韧性。本发明中S含量在0.020％以下，且含量越低越好。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：
1.本发明材料具有优秀的强韧性和耐腐蚀性能，在1025～1100℃淬火后硬度可达57～59HRC，在120～200℃回火后，硬度基本不变，甚至略有提高，本发明材料制成半标试样的缺口冲击吸收功可达6～9J，抗拉强度达到2000～2200MPa，抗点蚀能力优于9Cr18MoV和5Cr15MoV材料；
2.本发明制备方法简单，易于控制，适用于工业生产。
附图说明
图1是本发明实施例一制备高硬度高韧性刀具用不锈钢的生产工艺流程图。
具体实施方式
以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，本发明的优选实施例详述如下：
实施例一：
在本实施例中，参见图1，一种高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
a.根据上述所设计的化学成分范围，按照元素组分重量百分比计算，制备化学成分如下的马氏体不锈钢材料：C：0.55～0.65％；Cr：14～16％；Mo：0.70～1.00％；Ni：0.80～1.30％；V：0.07～0.12；Nb：0.05～0.15％；Si：0.10～0.30％；Mn：0.10～0.30％；P≤0.015％；S≤0.010％；其余为Fe；在不锈钢材料制备过程中，依次采用初炼炉、LF精炼炉、真空除气炉、电渣重熔对原料进行冶炼和处理，制备不锈钢钢液；所述初炼炉采用电弧炉，所述真空除气炉采用VOD；
b.将在所述步骤a中制备的不锈钢钢液浇铸成连铸坯，然后对钢坯进行加热后热轧成板材，再对热轧板材经退火后，然后通过冷轧，制成冷轧板材，然后将冷轧板材在1050℃下在空气炉中进行淬火处理，淬火保温为35min，淬火冷却方式采用油淬冷却工艺；再在160℃下进行低温回火处理，回火处理保温时间为1h，最终得到高硬度高韧性刀具用不锈钢成品板材。本发明制备的硬度、韧性及耐蚀性能良好的刀具用马氏体不锈钢的性能检测结果参见表1-3。
实施例二：
本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
a.本步骤与实施例一相同；
b.将在所述步骤a中制备的不锈钢钢液浇铸成连铸坯，然后对钢坯进行加热后热轧成板材，再对热轧板材经退火后，然后通过冷轧，制成冷轧板材，然后将冷轧板材在1070℃下在空气炉中进行淬火处理，淬火保温为35min，淬火冷却方式采用油淬冷却工艺；再在160℃下进行低温回火处理，回火处理保温时间为1h，最终得到高硬度高韧性刀具用不锈钢成品板材。本发明制备的硬度、韧性及耐蚀性能良好的刀具用马氏体不锈钢的性能检测结果参见表1-3。
实施例三：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
a.本步骤与实施例一相同；
b.将在所述步骤a中制备的不锈钢钢液浇铸成连铸坯，然后对钢坯进行加热后热轧成板材，再对热轧板材经退火后，然后通过冷轧，制成冷轧板材，然后将冷轧板材在1050℃下在空气炉中进行淬火处理，淬火保温为35min，淬火冷却方式采用空冷工艺；再在180℃下进行低温回火处理，回火处理保温时间为1h，最终得到高硬度高韧性刀具用不锈钢成品板材。本发明制备的硬度、韧性及耐蚀性能良好的刀具用马氏体不锈钢的性能检测结果参见表1-3。
本发明上述实施例制备的高硬度高韧性刀具用马氏体不锈钢与9Cr18MoV及5Cr15MoV材料经相同淬火和回火处理后，即1050～1070℃淬火，160℃回火，其力学性能及耐点蚀性能见表1～3。
本发明上述实施例制备的高硬度高韧性刀具用不锈钢具有比对比钢相同或更高的硬度，韧性和抗点蚀性能。
1.经相同温度淬火，即分别在1050和1070℃下进行淬火，经过160℃低温回火后，本发明上述实施例制备的高硬度高韧性刀具用不锈钢具有比对比钢相同或更高的硬度，见表1。
2.经相同温度淬火即分别在1050和1070℃下进行淬火，分别经过160℃和180℃低温回火后，本发明上述实施例制备的高硬度高韧性刀具用马氏体不锈钢具有比对比钢更高的冲击韧性，见表2。
3.经相同温度淬火即在1050下进行淬火，均采用油淬，经过160℃低温回火1h后，经相同温度淬回火，本发明上述实施例制备的高硬度高韧性刀具用马氏体不锈钢具有比对比钢更优的抗点蚀性能，见表3。
表1.上述实施例制备的不锈钢、5Cr15MoV钢及9Cr18MV钢的硬度测试结果(HRC)
表1说明：1.淬火实验在空气炉中进行，保温35min，油淬。
2.回火保温1h。
表2.上述实施例制备的不锈钢与9Cr18MV钢的冲击结果(单位J)
表2说明：1.回火温度为160℃时，淬火冷却方式为油淬。
2.回火温度为180℃时，淬火冷却方式为空冷。
3.淬火实验均在空气炉中进行，保温35min，回火时间均为1h。
表3.上述实施例制备的不锈钢、5Cr15MoV钢和9Cr18MV钢的点蚀电位
表3说明：采用国标GB/T 17899-1999，3.5％NaCl溶液，测试温度50℃。参比电极：饱和甘汞电极，辅助电极：铂电极。脱氧气体：纯氩。电位扫猫速度：0.33mV/s。
综上所述，本发明上述实施例提供了一种硬度、韧性及耐蚀性能良好的刀具用马氏体不锈钢。以6Cr15MoV为基础，通过添加Ni元素，一方面使其与Cr良好匹配，提高抗蚀能力，另一方面Ni和Cr及Mo元素相互作用，可以获得强度和韧性良好配合的综合性能。此外，还加入少量强碳化物形成元素Nb，可以通过高硬度的碳化物提高硬度，还可以产生细晶强化作用，可以进一步提高强度与韧性。本发明材料在1025～1100℃淬火后硬度可达57～59HRC，120～200℃回火后，硬度基本不变，甚至略有提高。缺口冲击吸收功可达6～9J(半标试样)，抗拉强度达到2000～2200MPa，抗点蚀能力优于9Cr18MoV和5Cr15MoV材料。
实施例三：
本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：
在本实施例中，一种高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，包括如下步骤：
a.本步骤与实施例一相同；
b.将在所述步骤a中制备的不锈钢钢液浇铸成连铸坯，对钢坯进行热锻开坯，然后对钢坯进行加热后热轧成板材，再对热轧板材经退火后，然后通过冷轧，制成冷轧板材，然后将冷轧板材在1050℃下在空气炉中进行淬火处理，淬火保温为35min，淬火冷却方式采用油淬冷却工艺；再在160℃下进行低温回火处理，回火处理保温时间为1h，最终得到高硬度高韧性刀具用不锈钢成品板材。本发明制备了硬度、韧性及耐蚀性能良好的刀具用马氏体不锈钢。
上面结合附图对本发明实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种高硬度高韧性刀具用不锈钢，其特征在于，按照元素组分重量百分比计算，其化学成分如下：
C：0.55～0.65％；Cr：14～16％；Mo：0.70～1.00％；Ni：0.80～1.30％；V：0.10～0.30％；Nb：0.05～0.15％；Si：0.10～0.30％；Mn：0.10～0.30％；P≤0.015％；S≤0.010％；其余为Fe及不可避免的杂质；
具有上述化学成分的不锈钢材料，在1025～1100℃淬火后硬度为57～59HRC，在120～200℃回火后硬度基本不变，甚至略有提高，且其半标试样的缺口冲击吸收功为6～9J，抗拉强度为2000～2200MPa。
2.一种权利要求1所述高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、按照元素组分重量百分比计算，制备化学成分如下的不锈钢材料：C：0.55～0.65％；Cr：14～16％；Mo：0.70～1.00％；Ni：0.80～1.30％；V：0.10～0.30％；Nb：0.05～0.15％；Si：0.10～0.30％；Mn：0.10～0.30％；P≤0.015％；S≤0.010％；其余为Fe；在不锈钢材料制备过程中，依次采用初炼炉、LF精炼炉、真空除气炉、电渣重熔对原料进行冶炼和处理，制备不锈钢钢液；
b、将在所述步骤a中制备的不锈钢钢液浇铸成钢锭或连铸坯，然后对钢坯进行加热后热轧成板材，在对热轧板材经退火后，然后经过冷轧，制备成品板材；然后将冷轧板材在1025～1100℃下进行淬火处理，淬火后硬度为57～59HRC；再在120～200℃下进行低温回火处理，回火后硬度基本不变，甚至略有提高，且其半标试样的缺口冲击吸收功为6～9J，抗拉强度为2000～2200MPa，最终得到高硬度高韧性刀具用不锈钢成品板材。
3.根据权利要求2所述高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，其特征在于，在所述步骤b中，在将不锈钢钢液浇铸成钢锭或连铸坯之后，并在对钢坯进行热轧成材之前，对钢坯进行热锻开坯。
4.根据权利要求2所述高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，其特征在于，在所述步骤a中，所述初炼炉采用电弧炉、AOD或感应炉；所述真空除气炉采用VD或VOD。
5.根据权利要求2所述高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，其特征在于，在所述步骤b中，冷轧板材在1025～1100℃下进行淬火处理，淬火保温至少35min；再在160～180℃下进行低温回火处理，回火处理保温至少1h。
6.根据权利要求2所述高硬度高韧性刀具用不锈钢的制备方法，其特征在于，在所述步骤b中，淬火冷却方式采用油淬冷却工艺或空冷工艺。
CN201711200041.5A 2017-11-27 2017-11-27 高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法 Active CN107699815B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711200041.5A CN107699815B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711200041.5A CN107699815B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107699815A CN107699815A (zh) 2018-02-16
CN107699815B true CN107699815B (zh) 2019-08-30

Family

ID=61180971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711200041.5A Active CN107699815B (zh) 2017-11-27 2017-11-27 高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107699815B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108998748A (zh) * 2018-09-05 2018-12-14 合肥久新不锈钢厨具有限公司 一种加工特性优良的弱剩磁低镍不锈钢
CN110093567A (zh) * 2019-04-15 2019-08-06 上海大学 高强韧抗菌刀具用不锈钢及其制备方法
CN109972040A (zh) * 2019-04-15 2019-07-05 上海大学 高强度高耐蚀抗菌刀具用不锈钢及其制备方法
CN110055467A (zh) * 2019-05-22 2019-07-26 东莞市宝创模具钢材有限公司 一种新型nt100插头模具材料及制备方法
CN110284078A (zh) * 2019-07-04 2019-09-27 阳江市阳东天戟造刀有限公司 一种马氏体不锈钢刀具及热处理方法
CN111647798B (zh) * 2020-04-29 2022-03-15 樟树市兴隆高新材料有限公司 一种木工用高速工具钢材料及其制备方法
CN111705260B (zh) * 2020-04-30 2021-10-01 马鞍山市中桥金属材料有限公司 一种超纯15-5ph不锈钢电渣锭及其制备方法
CN111778454A (zh) * 2020-08-10 2020-10-16 常熟理工学院 手术器械用不锈钢及其制造方法
CN111961821A (zh) * 2020-08-27 2020-11-20 中国科学院金属研究所 一种提高刀具锋利度和耐用度的热处理方法
CN112941406B (zh) * 2021-01-26 2023-01-17 安泰科技股份有限公司 一种刀剪用不锈钢
CN114055086A (zh) * 2021-11-18 2022-02-18 辽宁忠旺集团有限公司 一种7CrSiMnMoV钢拉网刀片及其制造方法
CN116254482A (zh) * 2023-05-08 2023-06-13 广东神和新材料科技有限公司 一种高强高韧不锈钢及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1083237A2 (en) * 1999-09-09 2001-03-14 Kawasaki Steel Corporation Ferritic Cr-containing steel sheet having excellent ductility, formability, and anti-ridging properties, and method of producing the same
CN101333626A (zh) * 2008-08-06 2008-12-31 钢铁研究总院 一种抗菌刀具不锈钢
CN101643886A (zh) * 2009-08-31 2010-02-10 武汉钢铁(集团)公司 刀具用不锈钢及其制造方法
JP2013514891A (ja) * 2009-12-21 2013-05-02 ポスコ 高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP2014504332A (ja) * 2010-12-27 2014-02-20 ポスコ 高耐食マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
CN103827339A (zh) * 2011-09-26 2014-05-28 日立金属株式会社 刀具用不锈钢及其制造方法
CN107002211A (zh) * 2014-11-26 2017-08-01 Posco公司 具有优异抗菌性的高硬度马氏体不锈钢及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1083237A2 (en) * 1999-09-09 2001-03-14 Kawasaki Steel Corporation Ferritic Cr-containing steel sheet having excellent ductility, formability, and anti-ridging properties, and method of producing the same
CN101333626A (zh) * 2008-08-06 2008-12-31 钢铁研究总院 一种抗菌刀具不锈钢
CN101643886A (zh) * 2009-08-31 2010-02-10 武汉钢铁(集团)公司 刀具用不锈钢及其制造方法
JP2013514891A (ja) * 2009-12-21 2013-05-02 ポスコ 高炭素マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
JP2014504332A (ja) * 2010-12-27 2014-02-20 ポスコ 高耐食マルテンサイト系ステンレス鋼およびその製造方法
CN103827339A (zh) * 2011-09-26 2014-05-28 日立金属株式会社 刀具用不锈钢及其制造方法
CN107002211A (zh) * 2014-11-26 2017-08-01 Posco公司 具有优异抗菌性的高硬度马氏体不锈钢及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107699815A (zh) 2018-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107699815B (zh) 高硬度高韧性刀具用不锈钢及其制备方法
CN106086678B (zh) 高寿命轴承钢材料及其加工方法
CA1238841A (en) Large, warm worked, alloy article
US20090196784A1 (en) Low cost high strength martensitic stainless steel
CN110093567A (zh) 高强韧抗菌刀具用不锈钢及其制备方法
CN109477180A (zh) 高频淬火用钢
WO2010074017A1 (ja) 鋼の焼入方法
CN109972040A (zh) 高强度高耐蚀抗菌刀具用不锈钢及其制备方法
CN106521361A (zh) 一种高性能耐磨钢板及其生产方法
WO2007123164A1 (ja) 内燃機関用ピストンリング材
JP2011510175A (ja) 高合金冷間ダイス鋼
EP2668306B1 (en) High strength, high toughness steel alloy
EP0249855B1 (en) Hot work tool steel
CN105177455B (zh) 一种2400MPa级高合金超高强度钢
US6146475A (en) Free-machining martensitic stainless steel
US11634803B2 (en) Quench and temper corrosion resistant steel alloy and method for producing the alloy
JP2005023375A (ja) 冷間加工性、耐熱性および耐摩耗性にすぐれた高硬度鋼
JP6112065B2 (ja) 靭性と加工性に優れた高強度１３Ｃｒ系ステンレス厚鋼板の製造方法
JP6390685B2 (ja) 非調質鋼およびその製造方法
CN110923579A (zh) 韧性和耐蚀性均优于9Cr18MoV的刀具用高钼马氏体不锈钢和方法
JP2000282182A (ja) 冷間加工性に優れた高疲労寿命・高耐食マルテンサイト系ステンレス鋼
JP4232242B2 (ja) 高強度高靱性非調質鋼材
CN105568176A (zh) 一种高强韧高锋利持久度抗菌不锈钢
RU2654093C2 (ru) Высокопрочная высокотвердая сталь и способ производства листов из нее
RU2333287C2 (ru) Жаропрочная сталь

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant