CN110205539B - 一种飞剪用高强合金刀片及其制备方法 - Google Patents
一种飞剪用高强合金刀片及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110205539B CN110205539B CN201910602862.4A CN201910602862A CN110205539B CN 110205539 B CN110205539 B CN 110205539B CN 201910602862 A CN201910602862 A CN 201910602862A CN 110205539 B CN110205539 B CN 110205539B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- blade
- temperature
- flying shear
- forging
- strength alloy
- 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
Links
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 26
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 61
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims abstract description 31
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 23
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 51
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 42
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 31
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 23
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 22
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 20
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 14
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 11
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 11
- 230000007547 defect Effects 0.000 claims description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 4
- FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N D-glucitol Chemical compound OC[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-JGWLITMVSA-N 0.000 claims description 3
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 18
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 17
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/28—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools
- B23P15/40—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass cutting tools shearing tools
-
- 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
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/667—Quenching devices for spray quenching
-
- 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/002—Heat treatment of ferrous alloys containing Cr
-
- 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/005—Heat treatment of ferrous alloys containing Mn
-
- 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
- C21D6/00—Heat treatment of ferrous alloys
- C21D6/008—Heat treatment of ferrous alloys containing Si
-
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0062—Heat-treating apparatus with a cooling or quenching zone
-
- 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
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/22—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for drills; for milling cutters; for machine cutting tools
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/18—Electroslag remelting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C33/00—Making ferrous alloys
- C22C33/04—Making ferrous alloys by melting
-
- 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
- C22C38/002—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
-
- 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
- C22C38/20—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with copper
-
- 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
- C22C38/22—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with molybdenum or tungsten
-
- 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
- C22C38/24—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium 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
- C22C38/26—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with niobium or tantalum
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Forging (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及合金材料领域，具体公开了一种飞剪用高强合金刀片及其制备方法。本发明的飞剪用高强合金刀片按质量比包括C：0.35～0.60％，Si：0.80～1.20％，Mn：0.30～0.50％，Cr：2.20～3.20％，Mo：1.20～2.00％，V：0.50～1.10％，Nb：0.15～0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.25～0.40％，余量为Fe和不可避免杂质，其制备方法包括真空熔炼、电渣重熔、锻打制坯、粗加工、中频淬火、再次粗加工、精磨加工等步骤。经本发明制备出的飞剪用高强合金刀片具有造价便宜、耐磨性好、光洁度高、抗拉强度大及使用寿命长等特点。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料领域，具体是涉及一种飞剪用高强合金刀片及其制备方法。
背景技术
飞剪剪切是热轧轧制中非常重要的一道工序，它的作用是将经过粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯切除，如果不切头，形状不好的头部进入精轧区域后很可能会造成轧烂头部造成堆钢；切不上尾，可能会造成轧辊粘钢，影响产品质量；切头尾过长会造成成材率下降，成本升高，切太少又可能会出现切不上或形状不好的部分无法切除干净。
飞剪的剪切动作由安装在飞剪机上的刀片来完成，由于影响飞剪刀片使用寿命的最重要因素是耐磨性，所以要求剪刃在承受巨大冲击力和摩擦力情况下仍保持其尺寸精度，刀片在保持高硬度和耐磨性的同时，还须有一定的强度和韧性，防止出现开裂、崩口等早期失效现象。而材料的韧性、强度和耐磨性是相互矛盾的，因此迫切需要开发出一种飞剪刀片，使其组成成分实现耐磨性、强韧性的最佳匹配。
目前普遍采用H13材料生产飞剪刀片，但H13虽具有高的淬透性和高的韧性，却只具有中等耐磨损能力，能耐的工作温度为540℃，造成飞剪刀片切断次数少，更换频繁，使用寿命短。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供了一种飞剪用高强合金刀片，该飞剪用高强合金刀片造价便宜，耐磨性好，光洁度高，抗拉强度大，使用寿命长。
为达到本发明的目的，本发明的飞剪用高强合金刀片按质量比包括C：0.35～0.60％，Si：0.80～1.20％，Mn：0.30～0.50％，Cr：2.20～3.20％，Mo：1.20～2.00％，V：0.50～1.10％，Nb：0.15～0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.25～0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
优选地，本发明的飞剪用高强合金刀片按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：3.20％，Mo：2.00％，V：1.10％，Nb：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
进一步的，本发明还提供了一种上述飞剪用高强合金刀片的制备方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼，取按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，铸型，在压力下结晶；
(2)电渣重熔，原料经步骤(1)的真空熔炼后放入电渣重熔炉中，通电熔炼，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火；
(6)再次粗加工，去除表面氧化物；
(7)精磨加工。
本发明步骤(7)中精磨加工加工至所需规定尺寸及精度，即生产出飞剪刀片成品。
实际应用中，飞剪刀刀片开裂的原因是疲劳裂纹扩展，裂纹集中在刀刃应力集中部位，由于刀片受力较大，疲劳裂纹会快速扩展，所以本发明步骤(5)中是中频淬火，也就是将飞剪刀片刀刃部位经局部加热至奥氏体化温度后，喷油冷却，以使工件局部变硬。中频淬火后的钢材金相图如图3所示，通过显微观察会发现显微组织是回火马氏体+回火索氏体+残余奥氏体，刀片组织无异常非金属夹杂物、疏松等冶金缺陷。
优选地，所述步骤(1)中浇注真空度为4～6kpa，结晶压力为0.5～0.6kpa，铸型温度为200～350℃，浇注温度为1555～1560℃。
优选地，所述步骤(2)中1吨锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A。
进一步优选地，所述步骤(2)中入口水温不能高于35度，出口水温为45～65度。
优选地，所述步骤(3)中锻打制坯要求预热温度为750℃～850℃，加热温度为1080℃～1120℃，始锻温度为1050℃～1100℃，终锻温度为850℃～900℃，通过坑冷或砂冷缓冷。
优选地，所述步骤(4)中粗加工是将各个外形尺寸加工到1mm余量。
优选地，所述步骤(5)中中频淬火是将飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热升温至900～1000℃，心部仍接近室温(加热时间大约为5秒钟)，再立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
本发明的飞剪用高强合金刀片及其制备方法相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1.本发明的飞剪用高强合金刀片具有造价便宜、耐磨性好、光洁度高、抗拉强度大及使用寿命长等特点；
2.本发明的飞剪用高强合金刀片降低了Cr元素比例：Cr能提高钢材的强度、硬度和耐磨性，但同时会降低钢材的塑性和韧性，所以本发明选择Cr元素组分2.20～3.20，使钢材具有较强强度的同时也有很好的塑性和韧性；
3.本发明在传统合金材料元素基础上添加了适量的Nb、Cu元素：加入Nb元素主要作用是形成碳化物NbC，起细化晶粒作用，另外防止Cr元素与C元素形成碳化物而降低Cr元素在晶界中的含量，导致晶界腐蚀；加入Cu元素主要作用是Cu元素比Fe元素稳定得多，不易被氧化，起到很好的耐腐蚀作用，并且能在不锈钢表面沉积下来，作为附加微电极，促使不锈钢在很小的阳极电流下就达到钝化状态，可锻性良好；
4.本发明步骤(5)中是中频淬火，也就是将飞剪刀片刀刃部位经局部加热至奥氏体化温度后冷却，以使工件局部变硬，中频淬火后的钢材金相通过显微观察会发现显微组织是回火马氏体+回火索氏体+残余奥氏体，刀片组织无异常非金属夹杂物、疏松等冶金缺陷，且在刀片受力较大时，疲劳裂纹不会快速扩展。
附图说明
图1是本发明实施例3中飞剪用高强合金刀片未加Cu元素的金相；
图2是本发明实施例3中飞剪用高强合金刀片加入Cu元素后的金相；
图3是本发明实施例3中经中频淬火后的钢材金相图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
而且，本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.35％，Si：0.80％，Mn：0.30％，Cr：2.20％，Mo：1.20％，V：0.50％，Nb：0.15％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.25％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A；入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：750℃；加热温度：1080℃；始锻温度：1050℃；终锻温度：850℃；缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热5秒钟(即升温900～1000℃，心部仍接近室温)，5秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本实施例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命达到7000吨以上，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到7000吨，飞剪刀片还未切断，并且仍然能够承受巨大冲击力和摩擦力，耐磨、强韧，保持剪切高效，尺寸精度，无需更换。
实施例2
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.50％，Si：1.00％，Mn：0.40％，Cr：2.28％，Mo：1.60％，V：0.80％，Nb：0.20％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.30％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A，入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：800℃，加热温度：1100℃，始锻温度：1075℃，终锻温度：875℃，缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热5秒钟(即升温900～1000℃，心部仍接近室温)，5秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本实施例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命达到7100吨以上，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到7100吨，飞剪刀片还未切断，并且仍然能够承受巨大冲击力和摩擦力，耐磨、强韧，保持剪切高效，尺寸精度，无需更换。
实施例3
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：3.20％，Mo：2.00％，V：1.10％，Nb：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A，入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：850℃，加热温度：1120℃，始锻温度：1100℃，终锻温度：900℃，缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热5秒钟(即升温900～1000℃，心部仍接近室温)，5秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本实施例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命达到8050吨以上，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到8050吨，飞剪刀片还未切断，并且仍然能够承受巨大冲击力和摩擦力，耐磨、强韧，保持剪切高效，尺寸精度，无需更换。
对比例1
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：3.20％，Mo：2.00％，V：1.10％，P≤0.03％，S≤0.03％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A；入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：850℃，加热温度：1120℃，始锻温度：1100℃，终锻温度：900℃，缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热5秒钟(即升温900～1000℃，心部仍接近室温)，5秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本对比例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命仅4000吨，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到4000吨时，飞剪刀片不能承受巨大冲击力和摩擦力，不耐磨，容易切断，不能保持剪切高效，尺寸精度，需要更换。
对比例2
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：3.20％，W：2.0％，Mo：2.00％，V：0.85％，Co：3.0％，Nb：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A，入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：850℃，加热温度：1120℃，始锻温度：1100℃，终锻温度：900℃，缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热5秒钟(可升温900～1000℃，心部仍接近室温)，5秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本对比例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命仅5100吨，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到5100吨时，飞剪刀片不能承受巨大冲击力和摩擦力，不耐磨，容易切断，不能保持剪切高效，尺寸精度，需要更换。
对比例3
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：3.20％，Mo：2.00％，Nb：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A，入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：850℃，加热温度：1120℃，始锻温度：1100℃，终锻温度：900℃，缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热5秒钟(即升温900～1000℃，心部仍接近室温)，5秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本对比例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命仅4800吨，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到4800吨时，飞剪刀片不能承受巨大冲击力和摩擦力，不耐磨，容易切断，不能保持剪切高效，尺寸精度，需要更换。
对比例4
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：2.15％，Mo：2.00％，V：1.10％，Nb：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A，入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：850℃，加热温度：1120℃，始锻温度：1100℃，终锻温度：900℃，缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热5秒钟(即升温900～1000℃，心部仍接近室温)，5秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本对比例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命仅6050吨，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到6050吨时，飞剪刀片不能承受巨大冲击力和摩擦力，不耐磨，容易切断，不能保持剪切高效，尺寸精度，需要更换。
对比例5
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：3.23％，Mo：2.00％，V：1.10％，Nb：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A，入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：850℃，加热温度：1120℃，始锻温度：1100℃，终锻温度：900℃，缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热5秒钟(即升温900～1000℃，心部仍接近室温)，5秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本对比例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命仅6130吨，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到6130吨时，飞剪刀片不能承受巨大冲击力和摩擦力，不耐磨，容易切断，不能保持剪切高效，尺寸精度，需要更换。
对比例6
一种飞剪刀片，按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：3.20％，Mo：2.00％，V：1.10％，Nb：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
上述飞剪刀片的制造方法，包括以下步骤：
(1)真空熔炼：取上述按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，在压力下结晶，浇注真空度为4～6kpa，结晶压力0.5～0.6kpa，铸型温度：200～350℃，浇注温度：1555～1560℃；
(2)电渣重熔：将上述原料放入电渣重熔炉中，通电熔炼，1t锭炉电压要求为58～63V，电流要求为6000～6500A，入口水温不能高于35度，出口水温不能高于45～65度，在冶炼过程中要注意水温和水压，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯：预热温度：850℃，加热温度：1120℃，始锻温度：1100℃，终锻温度：900℃，缓冷(坑冷或砂冷)，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火：飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热15秒钟(即升温1200～1300℃)，15秒钟后迅速立即喷油冷却，完成淬火工作，使飞剪刀片刀刃达到的硬度要求。
(6)粗加工，去除表面氧化物等；
(7)精磨加工，加工至规定尺寸及精度，生产出飞剪刀片成品。
按照本实施例材质和制造工艺制作的实物刀片上机使用，使用寿命仅6100吨，即剪切粗轧轧制后头尾形状不好的中间坯达到6100吨时，飞剪刀片不能承受巨大冲击力和摩擦力，不耐磨，容易切断，不能保持剪切高效，尺寸精度，需要更换。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种飞剪用高强合金刀片的制备方法，包括用到的飞剪用高强合金刀片，飞剪用高强合金刀片按质量比包括C：0.35～0.60％，Si：0.80～1.20％，Mn：0.30～0.50％，Cr：2.20～3.20％，Mo：1.20～2.00％，V：0.50～1.10％，Nb：0.15～0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.25～0.40％，余量为Fe和不可避免杂质，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)真空熔炼，取按质量比准备好的所需原料，熔解钢水在真空下浇注，铸型，在压力下结晶；
(2)电渣重熔，原料经步骤(1)的真空熔炼后放入电渣重熔炉中，通电熔炼，冶炼过程中水不能断流；
(3)锻打制坯，锻打时，反复墩粗拔长不少于3次，锻件级别为碳化物不均匀度2级；
(4)粗加工：各个外形尺寸加工到1mm余量；
(5)中频淬火；
(6)再次粗加工，去除表面氧化物；
(7)精磨加工；
所述步骤(5)中的中频淬火是将飞剪刀片放在用空心铜管绕成的感应器内，通入中频交流电后，在飞剪刀片表面形成同频率的感应电流，将飞剪刀片刀刃部位迅速加热升温至900～1000℃，心部仍接近室温，再立即喷油冷却，完成淬火工作。
2.根据权利要求1所述飞剪用高强合金刀片的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中浇注真空度为4～6kpa，结晶压力为0.5～0.6kpa，铸型温度为200～350℃，浇注温度为1555～1560℃。
3.根据权利要求2所述飞剪用高强合金刀片的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中入口水温不能高于35摄氏度，出口水温为45～65摄氏度。
4.根据权利要求1所述飞剪用高强合金刀片的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中锻打制坯要求预热温度为750℃～850℃，加热温度为1080℃～1120℃，始锻温度为1050℃～1100℃，终锻温度为850℃～900℃，通过坑冷或砂冷缓冷。
5.根据权利要求1所述飞剪用高强合金刀片的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中粗加工是将各个外形尺寸加工到1mm余量。
6.根据权利要求1所述飞剪用高强合金刀片的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)中中频淬火是将飞剪刀片刀刃部位经局部加热至奥氏体化温度后，喷油冷却，以使工件局部变硬，中频淬火后的钢材金相通过显微观察会发现显微组织是回火马氏体+回火索氏体+残余奥氏体，刀片组织无异常非金属夹杂物、疏松缺陷。
7.根据权利要求1所述飞剪用高强合金刀片的制备方法，其特征在于，所述飞剪用高强合金刀片按质量比包括C：0.60％，Si：1.20％，Mn：0.50％，Cr：3.20％，Mo：2.00％，V：1.10％，Nb：0.30％，P≤0.03％，S≤0.03％，Cu：0.40％，余量为Fe和不可避免杂质。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910602862.4A CN110205539B (zh) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | 一种飞剪用高强合金刀片及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910602862.4A CN110205539B (zh) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | 一种飞剪用高强合金刀片及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110205539A CN110205539A (zh) | 2019-09-06 |
| CN110205539B true CN110205539B (zh) | 2020-11-20 |
Family
ID=67796357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910602862.4A Active CN110205539B (zh) | 2019-07-05 | 2019-07-05 | 一种飞剪用高强合金刀片及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110205539B (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635754A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-08 | Daido Steel Co Ltd | Low temperature turbine blade steel and its heat treatment |
| JPH06122920A (ja) * | 1992-10-12 | 1994-05-06 | Kobe Steel Ltd | 高強度ばね用鋼材の製法 |
| CN101144140A (zh) * | 2006-09-15 | 2008-03-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种飞剪刀片及其制造方法 |
-
2019
- 2019-07-05 CN CN201910602862.4A patent/CN110205539B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635754A (en) * | 1979-08-29 | 1981-04-08 | Daido Steel Co Ltd | Low temperature turbine blade steel and its heat treatment |
| JPH06122920A (ja) * | 1992-10-12 | 1994-05-06 | Kobe Steel Ltd | 高強度ばね用鋼材の製法 |
| CN101144140A (zh) * | 2006-09-15 | 2008-03-19 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种飞剪刀片及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110205539A (zh) | 2019-09-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5277315B2 (ja) | 環境に優しい無鉛快削鋼及びその製造方法 | |
| EP2660348B1 (en) | Die steel having superior rusting resistance and thermal conductivity, and method for producing same | |
| KR101781792B1 (ko) | 피로 특성이 우수한 내마모성 강재 및 그 제조 방법 | |
| CN114086063A (zh) | 高速工具钢钢材的制造方法、高速工具钢制品的制造方法及高速工具钢制品 | |
| JPWO2013146689A1 (ja) | 金型用鋼材の製造方法、金型用鋼材、金型用プリハードン素材の製造方法、および金型用プリハードン素材 | |
| CN112760561B (zh) | 一种手工工具用盘条及其制备方法 | |
| JP6020963B2 (ja) | 熱間加工性に優れた高速度工具鋼素材の製造方法 | |
| CN101688274B (zh) | 低碳硫快削钢 | |
| JP4793298B2 (ja) | 非調質鋼材およびその製造方法 | |
| KR102361917B1 (ko) | 압연용 복합 롤의 외층재 및 압연용 복합 롤 | |
| JP7226564B2 (ja) | ステンレス鋼板およびその製造方法、刃物、ならびに、カトラリー | |
| CN110205539B (zh) | 一种飞剪用高强合金刀片及其制备方法 | |
| KR100895716B1 (ko) | 마무리면 조도가 우수한 저탄소 복합 쾌삭강재 | |
| JP2020186433A (ja) | スラブの製造方法 | |
| JP2001123247A (ja) | 被削性に優れた冷間工具鋼 | |
| JP2014070229A (ja) | 刃物用鋼帯の製造方法 | |
| JPH09165643A (ja) | 転動疲労特性に優れた軸受鋼 | |
| CN108543934B (zh) | 一种电渣冶金的定向凝固工艺 | |
| JP2000063988A (ja) | 穴明け加工性に優れた快削鋼棒線材及びその製造方法 | |
| KR102729766B1 (ko) | 마르텐사이트계 스테인리스 강판 및 마르텐사이트계 스테인리스강 부재 | |
| JP7513008B2 (ja) | 耳割れ発生率の低い鋼板の製造方法 | |
| WO2016152406A1 (ja) | 冷間工具およびその製造方法 | |
| JPH0814001B2 (ja) | 熱間鍛造非調質部品の製造方法 | |
| JPH08100223A (ja) | 高清浄鋼の製造方法 | |
| KR20240101159A (ko) | 고강도 샤프트용 강재 및 그 제조방법 |
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 | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A high-strength alloy blade for flying shear and its preparation method Granted publication date: 20201120 Pledgee: ZHEJIANG DONGYANG RURAL COMMERCIAL BANK Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG PENGCHENG TECHNOLOGIES Co.,Ltd. Registration number: Y2024980015007 |