一種絲錐專(zhuān)用高速鋼的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明是一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的成分：C：0.94-0.98%；W：6.80-7.50%；Mo：3.80-4.50%；Cr：4.00-4.50%；V：2.00-2.50%；Mn：0.30-0.40%；Si：0.3-0.45%；P：0.01-0.028%；S：0.005-0.015%；稀土微量，其余為Fe。本發(fā)明通過(guò)配方的改變，降低貴重金屬鎢和鉬的用量，提高鉻的用量，以達(dá)到提高韌性的目的。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種絲錐專(zhuān)用高速鋼

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬合金，具體的說(shuō)本發(fā)明涉及一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，屬于冶金

【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 高速鋼的主要合金元素鎢和鑰等在地球上儲(chǔ)量有限，貴重而且稀缺。合理節(jié)約使 用合金元素，使高速鋼不斷創(chuàng)新發(fā)展，有著長(zhǎng)遠(yuǎn)而現(xiàn)實(shí)的意義。高速鋼的主要用途是制造機(jī) 床切削工具，但每類(lèi)工具的切削條件不同，因此對(duì)鋼的性能要求也不同。針對(duì)每類(lèi)工具的 使用要求來(lái)研究選擇鋼種，將是今后長(zhǎng)期的任務(wù)。螺紋刀具用量很大，如絲錐作為孔加工 工具，每年需使用大量的高速鋼。根據(jù)螺紋刀具的工作特點(diǎn)，對(duì)高速鋼的性能有特殊要求： ①要求高速鋼韌性良好，否則在切削加工過(guò)程中易崩刃掉齒；②要求鋼的耐磨性良好； ③由于螺紋刀具的切削速度不高，并不要求鋼具有特別高的硬度和紅硬性。國(guó)外制造螺紋 刀具如絲錐專(zhuān)用鋼種是M7 (W2M〇9Cr4V)，由于該鋼的價(jià)格較高，我國(guó)很少生產(chǎn)，目前我國(guó)主 要用M2、W9鋼生產(chǎn)絲錐，而W9鋼因碳化物顆粒尺寸較大，易崩刃而不使用。但一些絲錐生 產(chǎn)廠家反映有時(shí)使用M2鋼也經(jīng)常有崩刃現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，通過(guò)配方的改 變，降低貴重金屬鎢和鑰的用量，提高鉻的用量，以達(dá)到提高韌性的目的。
[0004] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的： 本發(fā)明是一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的成分：c: 0. 94-0. 98% ；ff ：6. 80-7. 50% ；Mo ：3. 80-4. 50% ；Cr ：4. 00-4. 50% ；V ：2. 00-2. 50% ；Mn ： 0· 30-0. 40% ;Si :0· 3-0. 45% ;P :0· 01-0. 028% ;S :0· 005-0. 015% ;稀土微量，其余為 Fe。
[0005] 本發(fā)明的優(yōu)選方案是：一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的 成分：C :0· 90-0. 95% ;W :6· 50-7. 20% ;Mo :3· 50-4. 20% ;Cr :3· 80-4. 30% ;V :1· 8-2. 40% ;Mn : 0· 25-0. 35% ;Si :0· 2-0. 4% ;P :0· 005-0. 025% ;S :0· 002-0. 013% ;稀土微量，其余為 Fe。
[0006] 本發(fā)明的優(yōu)選方案是：一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的 成分：C :0· 94% ;W :6· 80% ;Mo :3· 80% ;Cr :4· 00% ;V :2· 00% ;Mn :0· 30% ;Si :0· 3% ;P :0· 01% ; S :0. 005% ;稀土微量，其余為Fe。
[0007] 本發(fā)明的優(yōu)選方案是：一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比 的成分：C : 0. 98% ；ff ：7. 50% ；Mo ：4. 50% ；Cr ：4. 50% ；V ：2. 50% ；Mn ：0. 40% ；Si ：0. 45% ；P ： 0. 028% ;S :0. 015% ;稀土微量，其余為 Fe。
[0008] 本發(fā)明的優(yōu)選方案是：一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比 的成分：C :0· 95% ;W : 7. 10% ;Mo :4. 2% ;Cr :4· 10% ;V : 2. 20% ;Mn :0· 35% ;Si :0· 40% ;P : 0. 02% ;S :0. 001% ;稀土微量，其余為 Fe。
[0009] 本發(fā)明的有益效果是：① C含量控制在0. 94-0. 98%較窄的范圍內(nèi)，保證鋼的性能 穩(wěn)定；②該鋼是w、Mo系鋼，其鑄態(tài)共晶碳化物主要是易于分解轉(zhuǎn)變的M2C，保證鋼中的碳 化物顆粒形狀較好，避免角狀及粗大顆粒碳化物產(chǎn)生；③鋼中的V含量控制在2. 00-2. 50% 的范圍內(nèi)，既能保證鋼的耐磨性又能保證鋼在制造工具時(shí)的可磨削性能良好；④在鋼中加 入少量的稀土，細(xì)化淬火晶粒度，提高韌性；⑤W7M 〇4Cr4V2鋼（本發(fā)明的鋼號(hào)）在1180°C -1220°C較寬的淬火溫度范圍內(nèi)，晶粒度都能達(dá)到10級(jí)以上，在550°C三次回火之后的硬度 都能高于63HRC，沖擊吸收功值可達(dá)到50?60J，抗彎強(qiáng)度可達(dá)到4680-4690MPa( 1210°C? 1220°C)，該鋼的綜合性能較好；在退火狀態(tài)鋼中的碳化物總量為20. 688% ;該鋼的熱塑性 較高，高溫拉伸斷面收縮率能高達(dá)77%，且高熱塑性范圍較寬，這對(duì)提高鋼的成材率非常有 利。此鋼生產(chǎn)的絲錐和鉆頭基本上都達(dá)到了優(yōu)等品的水平，切削效果與M2鋼基本相同。 [0010] 本發(fā)明降低貴重金屬鎢和鑰的用量，提高鉻的用量，以達(dá)到提高韌性的目的，適合 制造絲錐或鉆頭等對(duì)韌性要求高的產(chǎn)品的制作。

【具體實(shí)施方式】
[0011] 為了加深對(duì)本發(fā)明的理解，下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述，該實(shí) 施例僅用于解釋本發(fā)明，并不對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍構(gòu)成限定。
[0012] 如實(shí)施例所示，本發(fā)明是一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比 的成分：c :0· 94-0. 98% ;W :6· 80-7. 50% ;Mo :3· 80-4. 50% ;Cr :4· 00-4. 50% ;V :2· 00-2. 50% ; Mn :0· 30-0. 40% ;Si :0· 3-0. 45% ;P :0· 01-0. 028% ;S :0· 005-0. 015% ;稀土微量，其余為 Fe, W7鋼為本發(fā)明的鋼的鋼號(hào)。
[0013] 實(shí)施例一 一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的成分：C :0.90-0. 95%; W ：6. 50-7. 20% ；Mo ：3. 50-4. 20% ；Cr ：3. 80-4. 30% ；V ：1. 8-2. 40% ；Mn ：0. 25-0. 35% ；Si ： 0· 2-0. 4% ;P :0· 005-0. 025% ;S :0· 002-0. 013% ;稀土微量，其余為 Fe。
[0014] 實(shí)施例二 一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的成分：C :0. 94% ;W :6. 80% ; Mo :3. 80% ;Cr :4. 00% ;V :2. 00% ;Mn :0· 30% ;Si :0· 3% ;P :0· 01% ;S :0· 005% ;稀土微量，其余 為Fe。
[0015] 實(shí)施例三 一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的成分：C : 0. 98% ;W :7. 50% ; Mo :4. 50% ;Cr :4. 50% ;V :2. 50% ;Mn :0· 40% ;Si :0· 45% ;P :0· 028% ;S :0· 015% ;稀土微量，其 余為Fe。
[0016] 實(shí)施例四 一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的成分：C :0. 95% ;W : 7. 10% ; Mo :4. 2% ;Cr :4. 10% ;V : 2. 20% ;Mn :0· 35% ;Si :0· 40% ;P :0· 02% ;S :0· 001% ;稀 土微量，其 余為Fe。
[0017] C :碳是高速鋼基本元素之一，它和鋼中碳化物形成元素相結(jié)合形成何種合金碳化 物并通過(guò)熱加工和熱處理使其合理分布，含碳量過(guò)低或或高均會(huì)影響高速鋼的韌性和鍛造 功能，本發(fā)明中，碳的質(zhì)量百分比為〇. 90-0. 95%。
[0018] W、M〇、Cr:鎢和鑰是形成碳化物的主要元素，鉻也是高速鋼中形成碳化物的主要合 金元素之一，鉻主要是用來(lái)提高鋼的淬透性和抗腐蝕能力，本發(fā)明中W、Mo、Cr的質(zhì)量百分 比為 W :6· 50-7. 20% ;Mo :3· 50-4. 20% ;Cr :3· 80-4. 30%。
[0019] V :釩是高速鋼中最穩(wěn)定的形成碳化物元素之一，主要是增加高速鋼的耐磨性，本 發(fā)明釩的質(zhì)量百分比為1. 8-2. 40%。
[0020] Mn:在煉鋼過(guò)程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，且有較高的強(qiáng)度和硬度，提鋼的 淬性，改善鋼的熱加工性能，本發(fā)明錳的質(zhì)量百分比為〇. 25-0. 35%。
[0021] Si:硅在煉鋼的過(guò)程中主要是作為還原劑和脫氧劑，硅能顯著提高鋼的彈性極限、 屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度，與鑰、鎢和鉻能相結(jié)合，有效提高鋼的抗腐蝕性和抗氧化性，本發(fā)明中 硅的質(zhì)量百分比為〇. 2-0. 4%。
[0022] 對(duì)本發(fā)明的鋼進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如下： 1、退火組織和退火硬度 該鋼的退火組織為碳化物加球狀珠光體組織，其退火硬度為：207-255HB。
[0023] 2、淬火組織：晶粒度、淬火硬度 該鋼淬火溫度范圍較寬，晶粒度較細(xì)，淬火晶粒度及硬度見(jiàn)表1。
[0024] 3、回火組織和回火硬度 淬火試樣在550°C回火三次，回火程度充分，組織為回火馬氏體，回火硬度見(jiàn)表1 4、 紅硬性 試樣的600°C紅硬性見(jiàn)表1，在1180°C?1220°C溫度淬火，540°C?560°C回火三次后， 600 °C紅硬性在62. OHRC?63. OHRC之間 表1試樣的淬火晶粒度、淬火硬度、回火硬度、紅硬性

【權(quán)利要求】
1. 一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，其特征在于：所述高速鋼包括如下質(zhì)量百分比的成分： C ：0. 94-0. 98% ；ff ：6. 80-7. 50% ；Mo ：3. 80-4. 50% ；Cr ：4. 00-4. 50% ；V ：2. 00-2. 50% ；Mn ： 0? 30-0. 40% ;Si :0? 3-0. 45% ;P :0? 01-0. 028% ;S :0? 005-0. 015% ;稀土微量，其余為 Fe。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，其特征在于：所述高速鋼包括如下質(zhì) 量百分比的成分：C :0? 90-0. 95% ;W :6. 50-7. 20% ;Mo :3. 50-4. 20% ;Cr :3. 80-4. 30% ;V : 1. 8-2. 40% ;Mn :0? 25-0. 35% ;Si :0? 2-0. 4% ;P :0? 005-0. 025% ;S :0? 002-0. 013% ;稀土微量， 其余為Fe。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，其特征在于：所述高速鋼包括如下質(zhì)量 百分比的成分：C :0? 94% ;W :6. 80% ;Mo :3. 80% ;Cr :4. 00% ;V :2. 00% ;Mn :0? 30% ;Si :0? 3% ; P :0. 01% ;S :0. 005% ;稀土微量，其余為 Fe。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，其特征在于：所述高速鋼包括如下質(zhì) 量百分比的成分：C : 0? 98% ;W :7. 50% ;Mo :4. 50% ;Cr :4. 50% ;V :2. 50% ;Mn :0? 40% ;Si : 0? 45% ;P :0? 028% ;S :0? 015% ;稀土微量，其余為 Fe。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種絲錐專(zhuān)用高速鋼，其特征在于：所述高速鋼包括如下質(zhì) 量百分比的成分：C :0? 95% ;W : 7. 10% ;Mo :4. 2% ;Cr :4. 10% ;V : 2. 20% ;Mn :0? 35% ;Si : 0. 40% ;P :0. 02% ;S :0. 001% ;稀土微量，其余為 Fe。
【文檔編號(hào)】C22C38/24GK104419873SQ201310401373
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】朱小坤, 張衛(wèi)國(guó) 申請(qǐng)人:天工愛(ài)和特鋼有限公司