一種新型高速鋼的熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型合金高速鋼，尤其涉及一種新型高速鋼及其熱處理工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有用于冷沖模和切削工具、刀具的高速鋼材料一般采用國產(chǎn)高速鋼W6Mo5Cr4V2制作，合金的化學(xué)成分為(重量％ ):C0.80%?0.90%，Si ( 0.45%, Mn ( 0.40%,W5.50 % ?6.75 %，Mo4.50 % ?5.50 %，Cr3.80 % ?4.40 %，V1.75 % ?2.20 %，S彡0.03%，P彡0.03%，其余為Fe。該高速鋼含有比較高含量的Mo，現(xiàn)在由于國際市場上Mo缺乏，價格比較昂貴，而且該高速鋼鎢、釩含量也較高，因此生產(chǎn)合金的成本也大大升高。中國發(fā)明專利(公告號為CN1014081)公開了低合金高性能高速鋼，其特征在于該鋼種的具體化學(xué)成分為(重量％ )C0.85%?1.05%, W3.0%?5.0%,Mo2.0%?3.5%, Cr3.5%?
5.0 %，V1.20 % ?1.80 %，S1.70 % ?1.20 %，Mn0.20 % ?0.50 %，N0.02 % -0.08 %，S < 0.03 %，P < 0.03 %，其余為Fe。該高速鋼通過降低合金元素量從而降低生產(chǎn)成本，但由于該高速鋼與W6Mo5Cr4V2鋼一樣，都含有比較高含量的Mo、W、V，所以生產(chǎn)成本并未從根本上獲得降低。中國發(fā)明專利(公告號為CN1149298)公開了一種高耐磨性鑄造高速鋼，其特征在于該鋼種的具體化學(xué)成分為(重量％ )，C1.8%?4.2%，W2%?12%，Mo3%?12%，Cr4%?15%，Co0%?10%，V2.5%?10%，Nb0.3%?2.5%,S1.5%?1.5%,Mn0.3%?
0.8%, A10.02%?0.10%, N0.02%?0.10%, S 彡 0.03%, P 彡 0.03%，其余為 Fe。該高速鋼的特點是高碳、高銀、高絡(luò)，加入大量的W、Mo、Cr、V以及Nb碳化物形成元素，這些碳化物元素是提供耐磨性的重要因素，因此該高速鋼擁有良好的鑄造性能，耐磨。但由于該高速鋼含有大量的Mo、V，因此生產(chǎn)成本更是高于W6Mo5Cr4V2高速鋼，其通用性也不強。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有通用W6Mo5Cr4V2高速鋼制造成本高又要保持鋼材有足夠的耐磨性和韌性，本發(fā)明的目的是提供上述新型高速鋼的熱處理工藝。
[0004]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種新型高速鋼，按重量百分比計該高速鋼包括:碳C0.9 %?1.2%，硅S1.21%?
0.5%，錳 Mn0.18%?0.3%，鉻 Cr9.5%?12.0%，鎢 W4%?4.8%，鉬 Mo0.55%?2.2%，釩 V0.5 % ?2.2 %，鎳 N1.05 % ?0.2 %，鈷 Co0.25 % ?4.0 %，鈮 Nb0.7 ?2 %，硫S彡0.01 %，磷P彡0.01 %，其余量為鐵Fe。
[0005]進一步，按重量百分比計該高速鋼包括:碳C0.95 %?1.0 %，硅S1.25 0Z0?
0.35%，錳 Mn0.22% ?0.3%，鉻 CrlO % ?11 %，鎢 W4 % ?4.3 %，鉬 Mo0.6 % ?1%，釩 V0.6 % ?1.5 %，鎳 N1.1 % ?0.15 %，鈷 Col % ?1.4 %，鈮 Nb0.9 ?1.5 %，硫S < 0.005%，磷 P < 0.005%，其余量為鐵 Fe。
[0006]進一步，按重量百分比計該高速鋼包括:碳C0.95%，硅S1.35%，錳Mn0.3 %，絡(luò) CrlI %，鎢 W4.5 %，鉬 Mol.0 %，釩 V1.5 %，鎳 N1.15 %，鈷 Col.4 %，鈮 Nbl.2 %，硫S < 0.003%，磷 P <0.01 %，其余量為鐵 Fe。
[0007]進一步，該高速鋼還包括:0.4%以下的鈦。
[0008]進一步，該高速鋼還包括:0.02%以下的稀土元素。
[0009]—種新型高速鋼的熱處理工藝，其特征在于包括以下步驟:
(1)預(yù)加熱，預(yù)加熱溫度為600°C?650°C，預(yù)加熱時間為50?70分鐘；
(2)、淬火加熱，淬火加熱溫度為1200°C?1240°C，采用油冷或者空冷或者鹽浴冷卻；
(3)、回火，回火溫度為500°C?550°C，然后空冷至室溫。
[0010]進一步，預(yù)加熱后，進行第二次預(yù)加熱，然后進行淬火，第二次預(yù)加熱溫度為900°C?950°C，預(yù)加熱時間為40?50分鐘。
[0011]進一步，回火空冷以后再進行第二次回火，回火溫度為530°C?550°C，然后空冷至室溫。
[0012]進一步，第二次回火空冷以后再進行第三次回火，回火溫度為540°C?550°C，然后空冷至室溫。
[0013]本發(fā)明高速鋼材料與國產(chǎn)高速鋼W6Mo5Cr4V2相比，以鉻代替了大量的鉬，節(jié)省了鉬的使用量，同時還降低釩、鎢的使用量，從而降低了合金鋼的生產(chǎn)成本；加入非碳化物元素鎳，通過固溶強化方式來提高鋼的強度，又同時具有高的塑性和韌性，且使鋼的淬透性強烈增加，而鈷的加入又大大提高了合金鋼的熱硬性和切削性能；加入碳化物形成元素鈮提高了鋼的韌性，改善了熱加工的工藝性能。本發(fā)明含P、S量很低(特別是P)，因此鋼的純凈度特別好，對鋼的各項性能起到保證作用。該高速鋼退火布氏硬度達HB250。因此本發(fā)明的高速鋼具有較高的熱硬性和切削性能，又具有高的韌性、耐磨性。而材料成本卻大大低于國產(chǎn)高速鋼W6Mo5Cr4V2，適用于制作各種冷沖模、切削工具、刀具。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明:
實施例1
一種新型高速鋼，按重量百分比計該高速鋼包括:碳C0.9 %?1.2%，硅S1.21%?
0.5%，錳 Mn0.18%?0.3%，鉻 Cr9.5%?12.0%，鎢 W4%?4.8%，鉬 Mo0.55%?2.2%，釩 V0.5 % ?2.2 %，鎳 N1.05 % ?0.2 %，鈷 Co0.25 % ?4.0 %，鈮 Nb0.7 ?2 %，硫S彡0.01 %，磷P彡0.01 %，其余量為鐵Fe。
[0015]上述新型鉻鋼系高速鋼熱處理工藝，包括以下步驟:
(1)、第一次預(yù)加熱，溫度為600°C，預(yù)加熱時間為60分鐘；
(2)、第二次預(yù)加熱，溫度為900°C，預(yù)加熱時間為45分鐘；
(3)、淬火加熱，淬火加熱溫度為1200°C?1240°C，淬火時間為:(25+材料厚度/2)分鐘，然后油冷至250°C?270°C ；
(4)、第一次回火，回火溫度為500°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0016](5)、第二次回火，回火溫度為530°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0017](6)、第三次回火，回火溫度為540°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0018]實施例2
一種新型高速鋼，按重量百分比計該高速鋼包括:碳C0.95%?1.0%，硅S1.25%?
0.35%，錳 Mn0.22% ?0.3%，鉻 CrlO % ?11 %，鎢 W4 % ?4.3 %，鉬 Mo0.6 % ?1%，釩 V0.6 % ?1.5 %，鎳 N1.1 % ?0.15 %，鈷 Col % ?1.4 %，鈮 Nb0.9 ?1.5 %，硫S < 0.005%，磷 P < 0.005%，其余量為鐵 Fe。
[0019]上述新型鉻鋼系高速鋼熱處理工藝，包括以下步驟:
(1)、第一次預(yù)加熱，溫度為600°C，預(yù)加熱時間為60分鐘；
(2)、第二次預(yù)加熱，溫度為900°C，預(yù)加熱時間為45分鐘；
(3)、淬火加熱，淬火加熱溫度為1200°C?1240°C，淬火時間為:(25+材料厚度/2)分鐘，然后鹽浴冷卻，650°C分級保溫，然后鹽浴至250°C?270°C ;
(4)、第一次回火，回火溫度為500°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0020](5)、第二次回火，回火溫度為530°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0021](6)、第三次回火，回火溫度為540°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0022]實施例3
一種新型高速鋼，按重量百分比計該高速鋼包括:碳C0.95 %，硅S1.35 %，錳Mn0.3 %，鉻 Crll %，鎢 W4.5 %，鉬 Mol.0 %，釩 V1.5 %，鎳 N1.15 %，鈷 Col.4 %，鈮Nbl.2 %，硫S彡0.003 %，磷P彡0.01 %，其余量為鐵Fe。
[0023]上述新型鉻鋼系高速鋼熱處理工藝，包括以下步驟:
(1)、第一次預(yù)加熱，溫度為600°C，預(yù)加熱時間為60分鐘；
(2)、第二次預(yù)加熱，溫度為900°C，預(yù)加熱時間為45分鐘；
(3)、淬火加熱，淬火加熱溫度為1200°C?1240°C，淬火時間為:(25+材料厚度/2)分鐘，然后空冷至250 °C?270 °C ；
(4)、第一次回火，回火溫度為500°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0024](5)、第二次回火，回火溫度為530°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0025](6)、第三次回火，回火溫度為540°C?550°C，回火時間為110分鐘，然后空冷至室溫。
[0026]以上詳細描述了本發(fā)明的較佳具體實施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動就可以根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本技術(shù)領(lǐng)域中技術(shù)人員依本發(fā)明的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實驗可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種新型高速鋼的熱處理工藝，其特征在于，包括以下步驟: (1)預(yù)加熱，預(yù)加熱溫度為600°C?650°C，預(yù)加熱時間為50?70分鐘； (2)、淬火加熱，淬火加熱溫度為1200°C?1240°C，采用油冷或者空冷或者鹽浴冷卻； (3)、回火，回火溫度為500°C?550°C，然后空冷至室溫。2.如權(quán)利要求1所述的一種新型高速鋼的熱處理工藝，其特征在于，預(yù)加熱后，進行第二次預(yù)加熱，然后進行淬火，第二次預(yù)加熱溫度為900°C?950°C，預(yù)加熱時間為40?50分鐘。3.如權(quán)利要求1所述的一種新型高速鋼的熱處理工藝，其特征在于，回火空冷以后再進行第二次回火，回火溫度為530°C?550°C，然后空冷至室溫。4.如權(quán)利要求3所述的一種新型高速鋼的熱處理工藝，其特征在于，第二次回火空冷以后再進行第三次回火，回火溫度為540°C?550°C，然后空冷至室溫。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型高速鋼的熱處理工藝，其特征在于，包括以下步驟：(1)預(yù)加熱，預(yù)加熱溫度為600℃～650℃，預(yù)加熱時間為50～70分鐘；(2)淬火加熱，淬火加熱溫度為1200℃～1240℃，采用油冷或者空冷或者鹽浴冷卻；(3)回火，回火溫度為500℃～550℃，然后空冷至室溫。
【IPC分類】C21D1/18, C21D6/00, C22C38/52
【公開號】CN105648358
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】黃安民
【申請人】重慶尚科機械制造有限公司
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2014年11月19日