用于制造丝锥的高性能高速钢及其制备工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103589958103589958A(43)申请公布日2014.02.19(21)申请号201310643038.6(22)申请日2013.12.05(71)申请人江苏飞达钻头股份有限公司地址212312江苏省丹阳市后巷镇飞达村江苏飞达钻头股份有限公司(钢厂)(72)发明人陈德康陈焱陈静朱红义巢玉琴(51)Int.Cl.C22C38/28(2006.01)C22C33/06(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书3页说明书3页(54)发明名称用于制造丝锥的高性能高速钢及其制备工艺(57)摘要本发明为一种用于制造丝锥的高性能高速工具钢及其制备工艺，其特征在于含有如下重量百分比的组份：C：0.90-0.98％；W：6.90-7.20％；Mo：4.00-4.30％；Cr：4.30-4.60％；V：2.30-2.50％；Mn：0.20-0.40％；Si：0.20-0.50；Ti：0.3-0.50％；Nb：0.08-0.15％；N：0.03～0.08％；RE：0.10-0.2％；P：≤0.03％；S：≤0.03％；其余为Fe。采用中颇感应炉冶炼制备自耗电极后经电渣重熔冶炼高速钢棒材。与现有技术相比，本发明通过加入少量的铌和钛，并提高钒含量，并采用稀土进行孕育处理，提高了高速钢的硬度、红硬性和冲击韧性及抗粘刀能力和切削寿命，降低了钴合金用量，降低了成本。具有良好的经济和社会效益。CN103589958ACN103589ACN103589958A权利要求书1/1页1.一种用于制造丝锥的高性能高速工具钢及其制备工艺，其特征在于：其含有如下重量百分比的组份：C：0.90-0.98％；W：6.90-7.20％；Mo：4.00-4.30％；Cr：4.30-4.60％；V：2.30-2.50％；Mn：0.20-0.40％；Si：0.20-0.50；Ti：0.3-0.50％；Nb：0.08-0.15％；N：0.03～0.08％；RE：0.10-0.2％；P：≤0.03％；S：≤0.03％；其余为Fe。2.根据权利要求1所属的一种切削钻头用低钴超硬高速工具钢及其制备工艺，其特征在于其制备工艺步骤是：1)中颇感应炉冶炼制备自耗电极：采用碱性坩埚冶炼，将钨铁合金、钼铁合金、高碳铬铁合金和废钢或废旧高速钢返回料和废钢按照所需成分计量配制，先将废钢或废旧高速钢返回料装入中频炉坩埚底部，在返回料的上部再装入高碳铬铁合金，然后在坩埚的上部再装入三分之一的钨铁合金和钼铁合金和所需的废钢，送电加热，待下部炉料开始熔化后，依次分批加入余量的钨铁和钼铁，在1500℃左右熔清后检查炉底无不熔炉料后加入适量石灰和萤石造渣，调整炉渣成份改善炉渣流动性，用硅钙粉进行扩散脱氧后，调整成分，待温度升至1600℃后加入钒铁和钛铁，合金化后进行终脱氧，扒渣，钢水出炉温度为1600℃-1620℃，将稀土放在钢包底部，将钢水倒入钢包内采用冲入法对高速钢进行稀土孕育处理，以细化高速钢的铸态组织和碳化物，经静置后，打渣，然后进行炉外精炼+真空脱气，其中，炉外精炼脱硫时，钢水在真空状态下通入惰性气体搅拌，控制氮含量「N]≤150ppm；最后将温度控制在1500℃～1510℃浇铸成自耗电极；2)电渣重熔冶炼制造高速钢棒材：将浇铸好的自耗电极进行电渣熔铸成所需尺寸的电渣钢锭。2CN103589958A说明书1/3页用于制造丝锥的高性能高速钢及其制备工艺技术领域[0001]本发明属于切削刃具用高速钢材料技术领域，涉及一种丝锥用高速工具钢，特别是一种用于制造丝锥的高性能高速工具钢及其制备工艺。背景技术[0002]机用丝锥是用于攻削内螺纹的一类丝锥，它属于切削刀具的一种。传统使用的材料是高速钢，其中以W6Mo5Cr4V2居多，这一类钢具有良好的红硬性和耐磨性，在现代刀具材料中占有很重要的地位。但随着科技的发展，特别是对新材料研究的深入，人们对刃具材料提出了更高的要求，希望能使刃具在常温和高温下的力学性能得到显著提高。[0003]近年来，从提高生产效率考虑，切削刀具材料已有从高速钢向超硬合金材料发展的趋势，如美国牌号的M42超硬钴高速工具钢，M42钢是一种超硬高速工具钢，硬度高，可达70HRC，热硬性好，高温硬度高，容易磨削，其强韧性和可加工性比硬质合金等超硬材料高出一个档次，主要用于制作切削难加工材料(如各种耐热、耐蚀合金等)的工具，如深孔钻、拉刀、丝锥、铣刀、滚刀等。[0004]M42钢中钒的质量分数不高(1％)，钴的质量分数高(8％)，钴能促使碳化物在淬火加热时更多地溶解在基体内，利用高的基体硬度提高耐磨性。但中国钴资源缺乏，钴的价格上涨，成为超硬刀具成本提高的重要原因，致使钴高速钢价格昂贵，