CN111748750A - 一种刀具用高韧性钢及其制备方法 - Google Patents

一种刀具用高韧性钢及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111748750A
CN111748750A CN201910231089.5A CN201910231089A CN111748750A CN 111748750 A CN111748750 A CN 111748750A CN 201910231089 A CN201910231089 A CN 201910231089A CN 111748750 A CN111748750 A CN 111748750A
Authority
CN
China
Prior art keywords
steel
hours
tempering
cooling
room temperature
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.)
Withdrawn
Application number
CN201910231089.5A
Other languages
English (en)
Inventor
方正林
诸玉根
方小山
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.)
Nanjing Dingjiu Machinery Equipment Co ltd
Original Assignee
Nanjing Dingjiu Machinery Equipment 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 Nanjing Dingjiu Machinery Equipment Co ltd filed Critical Nanjing Dingjiu Machinery Equipment Co ltd
Priority to CN201910231089.5A priority Critical patent/CN111748750A/zh
Publication of CN111748750A publication Critical patent/CN111748750A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/46Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with vanadium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING 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
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/26Methods of annealing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/04Making ferrous alloys by melting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/002Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing In, Mg, or other elements not provided for in one single group C22C38/001 - C22C38/60
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/02Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing silicon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/04Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing manganese
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/42Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C38/00Ferrous alloys, e.g. steel alloys
    • C22C38/18Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium
    • C22C38/40Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel
    • C22C38/44Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing chromium with nickel with molybdenum or tungsten

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)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明公开了一种刀具用高韧性钢及其制备方法,其成分质量份数为:C:0.45~0.65,Si:0.8~1.2,Mn:0.4~0.8,Cr:2.2~2.6,W:1.8~2.2,V:0.2~0.4,Mo:1.5~2.2,Ni:0.3~0.4,S:0.01~0.03,P:0.01~0.03,Cu:0.4~0.6,其余量为Fe。制备方法,包括冶炼:将炼钢用生铁、废钢,加入到真空感应冶炼炉中,在1500~1700℃下进行冶炼,获得钢水;精炼:将钢水进行脱硫、脱氧,按照钢的组成成分加入其它元素,在1400~1600℃下进行精炼1~2小时,获得精炼后的熔液,将熔液加入到铸模中形成铸锭。本发明高韧性钢制造的刀具,具有较高的抗弯强度、较高的硬度和较好的抗磨损能力,耐磨耐冲击且质量稳定,寿命提高数倍,并且生产成本低。

Description

一种刀具用高韧性钢及其制备方法
技术领域
本发明属于钢制备技术领域,具体涉及一种刀具用高韧性钢及其制备方法。
背景技术
刀具切削性能的好坏,取决于构成刀具切削部分的材料。刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响,目前刀具钢的化学成份中含有较高的碳元素,钢材组织中偏析严重,存在大量钨的碳化物,同时化学成份的铬含量配比不足,使得材料组织中铬的碳化物含量少,并且钢淬透性降低,这样大大降低了刀具钢的强韧性性能。
目前常用的强韧化方法使通过复杂的合金化和微合金化,再附加繁复的热处理工艺来获得较高的强韧性的配合。但该方法却造成钢材资源成本的直接升高和加工费用上升,同时复杂的加工工艺也造成成品率下降,资源浪费以及环境污染。
发明内容
发明目的:本发明目的是提供一种刀具用高韧性钢及其制备方法,解决了目前刀具钢强韧性性能低的问题。
技术方案:本发明一种刀具用高韧性钢,其成分质量份数为:C:0.45~0.65,Si:0.8~1.2,Mn:0.4~0.8,Cr:2.2~2.6,W:1.8~2.2,V:0.2~0.4,Mo:1.5~2.2,Ni:0.3~0.4,S:0.01~0.03,P:0.01~0.03,Cu:0.4~0.6,其余量为Fe。
本发明还包括一种刀具用高韧性钢制备方法,包括如下步骤:
(1)冶炼:将炼钢用生铁、废钢,加入到真空感应冶炼炉中,在1500~1700℃下进行冶炼,获得钢水;
(2)精炼:将钢水进行脱硫、脱氧,按照钢的组成成分加入其它元素,在1400~1600℃下进行精炼1~2小时,获得精炼后的熔液,将熔液加入到铸模中形成铸锭;
(3)退火:将铸锭置于温度为1000~1100℃的退火炉中,保温2~3小时进行均匀化退火,然后空冷;
(4)淬火:然后将铸锭置于800~1000℃的淬火炉中,保温3~4小时后进行冷却至500~550℃;
(5)回火:将铸锭温度为480~500℃的回火炉中,保温2~3小时后空冷至室温。
进一步的,所述步骤(4)冷却介质为水溶性淬火液。
进一步的,所述步骤(1)冶炼时间为3~4小时。
进一步的,所述步骤(5)空冷至室温后,再进行第二次回火,回火温度为480~500℃,保温1~2小时后,然后空冷至室温。
进一步的,所述第二次回火空冷至室温后,再进行第三次回火,回火温度为480~500℃,保温1~2小时后,然后空冷至室温。
本发明有益效果在于:本发明通过使用铬、锰等原料组合,有利于提高整个钢的韧性,同时合理的生产工艺,保证的钢的强韧性;热处理技术,提高了在高温下保持高韧性的能力,使其制备的刀具降低了承受切削中的压力冲击和韧性,降低崩刀和折断事故的发生,机械加工性能好,使用寿命长。
具体实施例
下面结合实施例对本发明做进一步描述:
实施例1
一种刀具用高韧性钢,其成分质量份数为:C:0.45,Si:0.8,Mn:0.4,Cr:2.2,W:1.8,V:0.2,Mo:1.5,Ni:0.3,S:0.01,P:0.01,Cu:0.4,其余量为Fe。
所述的刀具用高韧性钢制备方法,包括如下步骤:
(1)冶炼:将炼钢用生铁、废钢,加入到真空感应冶炼炉中,在1500℃下进行冶炼,冶炼时间为3小时,获得钢水;
(2)精炼:将钢水进行脱硫、脱氧,按照钢的组成成分加入其它元素,在1400℃下进行精炼1小时,获得精炼后的熔液,将熔液加入到铸模中形成铸锭;
(3)退火:将铸锭置于温度为1000℃的退火炉中,保温2小时进行均匀化退火,然后空冷;
(4)淬火:然后将铸锭置于800℃的淬火炉中,保温3小时后进行冷却至500℃,其中冷却介质为水溶性淬火液;
(5)回火:将铸锭温度为480℃的回火炉中,保温2小时后空冷至室温;空冷至室温后,再进行第二次回火,回火温度为480℃,保温1小时后,然后空冷至室温;第二次回火空冷至室温后,再进行第三次回火,回火温度为480℃,保温1小时后,然后空冷至室温。
实施例2
一种刀具用高韧性钢,其成分质量份数为:C:0.55,Si:1,Mn:0.6,Cr:2.4,W:2,V:0.3,Mo:1.8,Ni:0.35,S:0.02,P:0.02,Cu:0.5,其余量为Fe。
所述的刀具用高韧性钢制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)冶炼:将炼钢用生铁、废钢,加入到真空感应冶炼炉中,在1600℃下进行冶炼,冶炼时间为3.5小时,获得钢水;
(2)精炼:将钢水进行脱硫、脱氧,按照钢的组成成分加入其它元素,在1500℃下进行精炼1.5小时,获得精炼后的熔液,将熔液加入到铸模中形成铸锭;
(3)退火:将铸锭置于温度为1050℃的退火炉中,保温2.5小时进行均匀化退火,然后空冷;
(4)淬火:然后将铸锭置于900℃的淬火炉中,保温3.5小时后进行冷却至530℃,冷却介质为水溶性淬火液;
(5)回火:将铸锭温度为490℃的回火炉中,保温2.5小时后空冷至室温;空冷至室温后,再进行第二次回火,回火温度为490℃,保温1.5小时后,然后空冷至室温;第二次回火空冷至室温后,再进行第三次回火,回火温度为490℃,保温1.5小时后,然后空冷至室温。
实施例3
一种刀具用高韧性钢,其成分质量份数为:C:0.65,Si:1.2,Mn:0.8,Cr:2.6,W:2.2,V:0.4,Mo:2.2,Ni:0.4,S:0.03,P:0.03,Cu:0.6,其余量为Fe。
所述的刀具用高韧性钢制备方法,包括如下步骤:
(1)冶炼:将炼钢用生铁、废钢,加入到真空感应冶炼炉中,在1700℃下进行冶炼,冶炼时间为4小时,获得钢水;
(2)精炼:将钢水进行脱硫、脱氧,按照钢的组成成分加入其它元素,在1600℃下进行精炼2小时,获得精炼后的熔液,将熔液加入到铸模中形成铸锭;
(3)退火:将铸锭置于温度为1100℃的退火炉中,保温3小时进行均匀化退火,然后空冷;
(4)淬火:然后将铸锭置于1000℃的淬火炉中,保温4小时后进行冷却至550℃,冷却介质为水溶性淬火液;
(5)回火:将铸锭温度为500℃的回火炉中,保温3小时后空冷至室温;空冷至室温后,再进行第二次回火,回火温度为500℃,保温2小时后,然后空冷至室温;第二次回火空冷至室温后,再进行第三次回火,回火温度为500℃,保温2小时后,然后空冷至室温。

Claims (6)

1.一种刀具用高韧性钢,其特征在于,其成分质量份数为:C:0.45~0.65,Si:0.8~1.2,Mn:0.4~0.8,Cr:2.2~2.6,W:1.8~2.2,V:0.2~0.4,Mo:1.5~2.2,Ni:0.3~0.4,S:0.01~0.03,P:0.01~0.03,Cu:0.4~0.6,其余量为Fe。
2.一种刀具用高韧性钢制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)冶炼:将炼钢用生铁、废钢,加入到真空感应冶炼炉中,在1500~1700℃下进行冶炼,获得钢水;
(2)精炼:将钢水进行脱硫、脱氧,按照钢的组成成分加入其它元素,在1400~1600℃下进行精炼1~2小时,获得精炼后的熔液,将熔液加入到铸模中形成铸锭;
(3)退火:将铸锭置于温度为1000~1100℃的退火炉中,保温2~3小时进行均匀化退火,然后空冷;
(4)淬火:然后将铸锭置于800~1000℃的淬火炉中,保温3~4小时后进行冷却至500~550℃;
(5)回火:将铸锭温度为480~500℃的回火炉中,保温2~3小时后空冷至室温。
3.根据权利要求2所述的一种刀具用高韧性钢制备方法,其特征在于:所述步骤(4)冷却介质为水溶性淬火液。
4.根据权利要求2所述的一种刀具用高韧性钢制备方法,其特征在于:所述步骤(1)冶炼时间为3~4小时。
5.根据权利要求2所述的一种刀具用高韧性钢制备方法,其特征在于:所述步骤(5)空冷至室温后,再进行第二次回火,回火温度为480~500℃,保温1~2小时后,然后空冷至室温。
6.根据权利要求5所述的一种刀具用高韧性钢制备方法,其特征在于:所述第二次回火空冷至室温后,再进行第三次回火,回火温度为480~500℃,保温1~2小时后,然后空冷至室温。
CN201910231089.5A 2019-03-26 2019-03-26 一种刀具用高韧性钢及其制备方法 Withdrawn CN111748750A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910231089.5A CN111748750A (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种刀具用高韧性钢及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910231089.5A CN111748750A (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种刀具用高韧性钢及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111748750A true CN111748750A (zh) 2020-10-09

Family

ID=72672117

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910231089.5A Withdrawn CN111748750A (zh) 2019-03-26 2019-03-26 一种刀具用高韧性钢及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111748750A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112501520A (zh) * 2020-12-03 2021-03-16 上海工程技术大学 一种耐冲砸耐磨钢及其制备方法
CN113088663A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 南通四合不锈钢制品有限公司 一种钢制刀具的加工方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112501520A (zh) * 2020-12-03 2021-03-16 上海工程技术大学 一种耐冲砸耐磨钢及其制备方法
CN113088663A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 南通四合不锈钢制品有限公司 一种钢制刀具的加工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106661705B (zh) 渗碳合金钢及其制备方法和应用
CN108950432B (zh) 一种高强度、高韧性低合金耐磨钢的制造方法
CN102260827A (zh) 一种钻铤钢及其制备方法
CN103898415A (zh) 一种改进型Cr8钢轧辊及其制备方法
CN102703817A (zh) 一种易切削齿轮钢及其生产工艺
CN113186465A (zh) 低合金铸钢及其冶炼方法、热处理方法和铁路机车零部件
CN102242316A (zh) H13模具钢及其制备方法
CN114411043B (zh) 一种大型热锻热作模具钢的制备方法
CN109338214B (zh) 高强高韧的凿岩钎具用钢及其生产方法
CN108359916B (zh) 一种高淬透性高硼铸钢及其制备方法
CN109825771B (zh) 一种中锰耐磨钢板
CN109536844B (zh) 一种耐高温模具钢及其制备方法
CN109355574B (zh) 一种高耐磨高韧性的刀圈合金及其制备方法
CN109234631B (zh) 一种耐低温不锈钢及其制备方法
CN111748750A (zh) 一种刀具用高韧性钢及其制备方法
CN113897541B (zh) 一种高铬耐磨钢球及其铸造工艺
CN106636910A (zh) 一种机械手用耐磨耐腐蚀合金铸件及其制备方法
CN103993217A (zh) 大型破碎机锤头及其制备方法
CN111218614B (zh) 一种易切削连杆用钢及其制造方法
CN107130176A (zh) 一种新型高速钢材料及其制备工艺
JP3570712B2 (ja) ダイカスト金型用プリハードン鋼
CN105132792A (zh) 一种高铬高钨耐磨铸铁破碎机板锤及其制备方法
CN114535345A (zh) 一种抗氧化高强度双相不锈钢管制作方法
CN110468329B (zh) ZG-SY09MnCrNiMo RE钢及铸件制备方法
CN112941420B (zh) 一种高强度耐冲击耐热耐低温的合金钢及制造工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20201009