CN110607484A - 一种合金钢及其制作流程 - Google Patents

一种合金钢及其制作流程 Download PDF

Info

Publication number
CN110607484A
CN110607484A CN201911018075.1A CN201911018075A CN110607484A CN 110607484 A CN110607484 A CN 110607484A CN 201911018075 A CN201911018075 A CN 201911018075A CN 110607484 A CN110607484 A CN 110607484A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
alloy steel
powder
mass
cooling
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.)
Pending
Application number
CN201911018075.1A
Other languages
English (en)
Inventor
高一之
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.)
Dongguan Zhongrui Metal Materials Co Ltd
Original Assignee
Dongguan Zhongrui Metal Materials Co Ltd
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 Dongguan Zhongrui Metal Materials Co Ltd filed Critical Dongguan Zhongrui Metal Materials Co Ltd
Priority to CN201911018075.1A priority Critical patent/CN110607484A/zh
Publication of CN110607484A publication Critical patent/CN110607484A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C33/00—Making ferrous alloys
    • C22C33/02—Making ferrous alloys by powder metallurgy
    • C22C33/0257—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements
    • C22C33/0278—Making ferrous alloys by powder metallurgy characterised by the range of the alloying elements with at least one alloying element having a minimum content above 5%
    • 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
    • C22C38/18—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

Abstract

本发明公开了一种合金钢，包括铁、碳、铬、钼、钨和钒；其中，所述碳的质量百分比为0.85％、所述铬的质量占比为4.20％、所述钼的质量占比为5.00％、所述钨的质量占比为6.30％、所述钒的质量占比为2.00％，其余为铁。其制作流程为，先将铁、碳、铬、钼、钨和钒按照上述质量占比混合，高温熔化后得到钢水；再将钢水在惰性气体的保护下净化处理，得到超高纯净度钢水；之后将超高纯净度钢水通过雾嘴喷出形成雾状，雾化钢水喷进含有氮气的密封罐内，使雾化钢水形成超细钢粉；然后将超细钢粉置于密封罐内，密封罐抽真空，随后对超细钢粉进行热等静压处理，得到钢锭；将钢锭依次进行锻造、热轧处理，得到粉末合金钢材；最后对粉末合金钢材进行热处理。

Description

一种合金钢及其制作流程
技术领域
本发明属于粉末冶金材料领域，具体涉及一种合金钢及其制作流程。
背景技术
钢材里除铁、碳外，加入其他的合金元素，就叫合金钢，是在普通碳素钢基础上添加适量的一种或多种合金元素而构成的铁碳合金。根据添加元素的不同，并采取适当的加工工艺，可获得高强度、高韧性、耐磨、耐腐蚀、耐低温、耐高温、无磁性等特殊性能。
在零件加工领域中，通常需要使用到各种切削刀具以及模具配件。传统行业中通常采用M2模具钢作为切削刀具以及模具配件的制作材料，而各种切削刀具及模具配件工作时经常会受到强烈的冲击和摩擦，工作时间久了容易发生崩裂、磨损，对于成本日益提高的零配件加工企业来说，M2模具钢的性能已经不能满足其要求，因此需要研制一种性能优越的合金钢，以满足客户需求。
发明内容
本发明为解决上述技术问题提供了一种合金钢及其制作流程。
本发明为实现其技术效果而采用的解决方案为：
一种合金钢，包括铁、碳、铬、钼、钨和钒；其中，所述碳的质量百分比为0.85％、所述铬的质量占比为4.20％、所述钼的质量占比为5.00％、所述钨的质量占比为6.30％、所述钒的质量占比为2.00％，其余为铁。
一种合金钢的制作流程，包括以下步骤：
步骤一：熔炼：将铁、碳、铬、钼、钨和钒按照上述质量占比混合，经熔炼炉高温熔化后得到钢水；
步骤二：净化：将步骤一处理后得到的钢水在惰性气体的保护下，于钢包中净化处理，得到超高纯净度钢水；
步骤三：雾化：将步骤二处理后得到的超高纯净度钢水通过雾嘴喷出形成雾状，雾化钢水喷进含有氮气的密封罐内，使雾化钢水形成超细钢粉；
步骤四：热等静压：将步骤三处理后得到的超细钢粉置于密封罐内，密封罐抽真空，然后对超细钢粉进行热等静压处理，得到钢锭；
步骤五：锻造热轧：对步骤四处理后得到的钢锭依次进行锻造、热轧处理，得到粉末合金钢材；
步骤六：热处理：对步骤五处理后得到的粉末合金钢材进行热处理。
优选地，所述热处理包含以下步骤：
步骤①：退火：将粉末合金钢材在保护气体内加热至850℃-900℃后保温，随后缓冷至700℃，然后空冷；
步骤②：去应力：将步骤①处理后的粉末合金钢材加热至600℃-700℃后保温，随后缓冷至500℃，然后冷却；
步骤③：预热：先将经步骤②处理后的粉末合金钢材在保护气体内一次预热至450℃-500℃，再二次预热至850℃-900℃；
步骤④：淬火：将步骤③处理后的粉末合金钢材在保护气体内加热至1210℃后保温，随后通过冷却介质快速冷却；
步骤⑤：回火：将步骤④处理后的粉末合金钢材加热至560℃后保温，然后冷却。
优选地，所述步骤①中，粉末合金钢材在保护气体内加热至850℃-900℃后保温3小时，然后以每小时降温10℃-20摄氏度的速度缓冷至700℃。
优选地，所述步骤②中，粉末合金钢材加热至600℃-700℃后保温2小时。
优选地，所述步骤④中，粉末合金钢材每秒冷却速度大于7℃。
优选地，所述步骤⑤重复3次，并且每次保温至少1小时。
本发明的有益效果为：本发明合金钢通过铁、碳、铬、钼、钨和钒按照适合的质量占比混合制成，并且制造过程中先将原料制成钢水雾化成高纯净钢粉，再经过热等静压成材；采用独特的热处理方法，进一步提高钢材的硬度与韧性。本发明钢材晶粒细致均匀，具有高红热硬度、高耐磨耗性、高冲击韧性等优良特性，对于传统的M2模具钢的使用性能来说，大大降低了断裂或崩刃风险，并且耐磨性能更高。
附图说明
图1为本发明实施例公开的合金钢制作流程图。
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。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。需要说明的是，当元件被称为“固定在”或“设置在”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接在”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“固定连接在”另一个元件时，它可以是采用焊接或螺栓连接或胶合连接等常见的固定连接方式。
本发明优选实施例中公开了一种合金钢，包括铁、碳、铬、钼、钨和钒；其中，所述碳的质量百分比为0.85％、所述铬的质量占比为4.20％、所述钼的质量占比为5.00％、所述钨的质量占比为6.30％、所述钒的质量占比为2.00％，其余为铁。
参考图1，本发明优选实施例中公开了上述合金钢的制作流程，包括以下步骤：
步骤一：熔炼：将铁、碳、铬、钼、钨和钒按照上述质量占比混合，经熔炼炉高温熔化后得到钢水；
步骤二：净化：将步骤一处理后得到的钢水在惰性气体的保护下，于钢包中净化处理，得到超高纯净度钢水；
步骤三：雾化：将步骤二处理后得到的超高纯净度钢水通过雾嘴喷出形成雾状，雾化钢水喷进含有氮气的密封罐内，使雾化钢水形成超细钢粉；
步骤四：热等静压：将步骤三处理后得到的超细钢粉置于密封罐内，密封罐抽真空，然后对超细钢粉进行热等静压处理，得到钢锭；
步骤五：锻造热轧：对步骤四处理后得到的钢锭依次进行锻造、热轧处理，得到粉末合金钢材；
步骤六：热处理：对步骤五处理后得到的粉末合金钢材进行热处理。
具体地，所述热处理包含以下步骤：
步骤①：退火：将粉末合金钢材在保护气体内加热至850℃-900℃后保温，随后缓冷至700℃，然后空冷；
步骤②：去应力：将步骤①处理后的粉末合金钢材加热至600℃-700℃后保温，随后缓冷至500℃，然后冷却；
步骤③：预热：先将经步骤②处理后的粉末合金钢材在保护气体内一次预热至450℃-500℃，再二次预热至850℃-900℃；
步骤④：淬火：将步骤③处理后的粉末合金钢材在保护气体内加热至1210℃后保温，直至粉末合金钢材完全奥氏体化，随后通过冷却介质快速冷却；
步骤⑤：回火：将步骤④处理后的粉末合金钢材加热至560℃后保温，然后冷却。
具体地，所述步骤①中，粉末合金钢材在保护气体内加热至850℃-900℃后保温3小时，然后以每小时降温10℃-20摄氏度的速度缓冷至700℃。
具体地，所述步骤②中，粉末合金钢材加热至600℃-700℃后保温2小时。
具体地，所述步骤④中，粉末合金钢材每秒冷却速度大于7℃。
具体地，所述步骤⑤重复3次，并且每次保温至少1小时。
在常温检测下，本发明制作的合金钢技术参数如下：硬度为65.5HRC，抗弯强度为5200MPa，抗弯屈服强度为3150MPa。
由上述描述可知，本发明钢材晶粒细致均匀，具有高红热硬度、高耐磨耗性、高冲击韧性等优良特性，能够满足企业的工作需求。
以上结合说明书附图对本发明的优选实施例进行了详细阐述，应该说明的是，本发明的保护范围包括但不限于上述实施例；说明书附图中公开的具体结构也只是本发明的较佳实施例，所述领域的技术人员还可以在此基础上开发出其他实施例，任何不脱离本发明创新理念的简单变形或等同替换，均涵盖于本发明，属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种合金钢，其特征在于：包括铁、碳、铬、钼、钨和钒；其中，所述碳的质量百分比为0.85％、所述铬的质量占比为4.20％、所述钼的质量占比为5.00％、所述钨的质量占比为6.30％、所述钒的质量占比为2.00％，其余为铁。
2.如权利要求1所述的合金钢的制作流程，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：熔炼：将铁、碳、铬、钼、钨和钒按照上述质量占比混合，经熔炼炉高温熔化后得到钢水；
步骤二：净化：将步骤一处理后得到的钢水在惰性气体的保护下，于钢包中净化处理，得到超高纯净度钢水；
步骤三：雾化：将步骤二处理后得到的超高纯净度钢水通过雾嘴喷出形成雾状，雾化钢水喷进含有氮气的密封罐内，使雾化钢水形成超细钢粉；
步骤四：热等静压：将步骤三处理后得到的超细钢粉置于密封罐内，密封罐抽真空，然后对超细钢粉进行热等静压处理，得到钢锭；
步骤五：锻造热轧：对步骤四处理后得到的钢锭依次进行锻造、热轧处理，得到粉末合金钢材；
步骤六：热处理：对步骤五处理后得到的粉末合金钢材进行热处理。
3.根据权利要求2所述的一种合金钢的制作流程，其特征在于：所述热处理包含以下步骤：
步骤①：退火：将粉末合金钢材在保护气体内加热至850℃-900℃后保温，随后缓冷至700℃，然后空冷；
步骤②：去应力：将步骤①处理后的粉末合金钢材加热至600℃-700℃后保温，随后缓冷至500℃，然后冷却；
步骤③：预热：先将经步骤②处理后的粉末合金钢材在保护气体内一次预热至450℃-500℃，再二次预热至850℃-900℃；
步骤④：淬火：将步骤③处理后的粉末合金钢材在保护气体内加热至1210℃后保温，随后通过冷却介质快速冷却；
步骤⑤：回火：将步骤④处理后的粉末合金钢材加热至560℃后保温，然后冷却。
4.根据权利要求3所述的一种合金钢的制作流程，其特征在于：所述步骤①中，粉末合金钢材在保护气体内加热至850℃-900℃后保温3小时，然后以每小时降温10℃-20摄氏度的速度缓冷至700℃。
5.根据权利要求3所述的一种合金钢的制作流程，其特征在于：所述步骤②中，粉末合金钢材加热至600℃-700℃后保温2小时。
6.根据权利要求3所述的一种合金钢的制作流程，其特征在于：所述步骤④中，粉末合金钢材每秒冷却速度大于7℃。
7.根据权利要求3所述的一种合金钢的制作流程，其特征在于：所述步骤⑤重复3次，并且每次保温至少1小时。
CN201911018075.1A 2019-10-24 2019-10-24 一种合金钢及其制作流程 Pending CN110607484A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911018075.1A CN110607484A (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种合金钢及其制作流程

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911018075.1A CN110607484A (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种合金钢及其制作流程

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110607484A true CN110607484A (zh) 2019-12-24

Family

ID=68895229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911018075.1A Pending CN110607484A (zh) 2019-10-24 2019-10-24 一种合金钢及其制作流程

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110607484A (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001234288A (ja) * 2000-02-21 2001-08-28 Nippon Steel Corp 熱間加工用工具材
CN101487103A (zh) * 2009-02-20 2009-07-22 安泰科技股份有限公司 钒铌复合合金化冷作模具钢及其制备方法
CN103233168A (zh) * 2013-05-08 2013-08-07 安泰科技股份有限公司 粉末冶金高韧性冷作模具钢及其制备方法
CN108085611A (zh) * 2017-11-28 2018-05-29 昆山双儒模具科技有限公司 低合金高耐磨性高速钢及其制备工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001234288A (ja) * 2000-02-21 2001-08-28 Nippon Steel Corp 熱間加工用工具材
CN101487103A (zh) * 2009-02-20 2009-07-22 安泰科技股份有限公司 钒铌复合合金化冷作模具钢及其制备方法
CN103233168A (zh) * 2013-05-08 2013-08-07 安泰科技股份有限公司 粉末冶金高韧性冷作模具钢及其制备方法
CN108085611A (zh) * 2017-11-28 2018-05-29 昆山双儒模具科技有限公司 低合金高耐磨性高速钢及其制备工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104099531B (zh) 一种高硬度耐磨球及其制备方法
JP7045315B2 (ja) 熱間工具鋼
CN107815682A (zh) 一种在高锰钢表面制备耐磨增韧涂层的方法
CN102010964A (zh) 低合金斗齿网带炉热处理工艺
CN113403531B (zh) 高热强性高韧性热作模具钢及其制造工艺
JP5226083B2 (ja) 高合金冷間ダイス鋼
JP4361686B2 (ja) 鋼材及びその製造方法
CN105543632A (zh) 一种高强度滚子轴承外圈制备方法
CN109023104B (zh) 4Cr13塑料模具钢及其制备方法
CN105436699B (zh) 一种搅拌摩擦焊用的高氮钢搅拌头及其制造工艺
CN106636910A (zh) 一种机械手用耐磨耐腐蚀合金铸件及其制备方法
CN102953013A (zh) 热锻模压铸模用模具钢的制备工艺
CN104878299B (zh) 粉末冶金耐磨耐蚀工具钢
CN108165924A (zh) 一种用于增强模具钢表面硬度的盐浴渗剂及其应用方法
JP2700264B2 (ja) 熱間工具鋼
CN110607484A (zh) 一种合金钢及其制作流程
CN108060353B (zh) 一种盾构机盘形滚刀刀圈合金
CN110541122A (zh) 一种新型合金钢及其制作流程
CN112011739B (zh) 一种高韧性铁合金及其制备方法和应用
CN110724873A (zh) 一种高耐磨模锻模具钢及其制造方法
CN113005363A (zh) 600℃测试温度屈服强度大于700MPa的低合金耐热钢及热处理方法
JPS5815529B2 (ja) セツサクコウグ オヨビ ソノセイゾウホウ
JP3566162B2 (ja) 溶接性に優れた熱間工具鋼
CN106148850A (zh) 一种高锰矿山专用特种纳米磨球及其加工方法
CN100412220C (zh) 一种金刚石锯片基体钢

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191224

RJ01 Rejection of invention patent application after publication