專利名稱：：耐磨高速鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種金屬合金，是一種耐磨高速工具鋼，屬于冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：高速鋼的主要合金元素鎢和鉬等在地球上儲(chǔ)量有限，貴重而且稀缺，屬國(guó)家戰(zhàn)略物資。高速鋼的主要用途是制造機(jī)床切削工具，怎樣少用合金元素，又能使高速鋼的性能達(dá)到甚至超過原來的質(zhì)量指標(biāo)，是我們的任務(wù)。刀具(鉆頭絲錐等)用量很大，每年需使用大量的高速鋼。根據(jù)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。②要求鋼的耐磨性良好。③有較高高的硬度和紅硬性。國(guó)內(nèi)外制造鉆頭、絲錐等切削刀具的使用的鋼種主要是M2(W6Mo5Cr4V2)等普通高速鋼。而M2合金消耗大、熱加工溫區(qū)窄成材率低，成本高。大家都希望有性價(jià)比高的材料問世。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對(duì)以上存在缺陷，提供一種耐磨能高速鋼，通過改變配方，降低貴重金屬鎢和鉬的用量，并在鋼中加入了少量Nb、Co，達(dá)到提高刀具切削性能節(jié)約生產(chǎn)成本之目的。本發(fā)明是采取以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的特殊性能高速鋼，主要組成成分為C、W、Mo、Cr、V、Mn、Si、Nb、Co、P、S和Fe，各成分的質(zhì)量百分(％)比如下，C:0.88-0.98%;W:4.30-4.80%;Mo:2.70-3.10%;Cr:3.80-4.30%;V:1.80-2.20%;Mn:0.20-0.40%;Si:1.10-1.50%;Nb:0.08-0.16%、Co:1.20-1.80%.P:《0.03%;S:《0.03%;其余為Fe。本發(fā)明采用了以上技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點(diǎn)降低貴重金屬鎢和鉬的用量，只加入了少量鈮、鈷金屬，提高了鉆頭打孔、絲錐攻絲的綜合性能。生產(chǎn)成本大幅度下降。圖1為本發(fā)明實(shí)施例的退火組織圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的淬火晶粒度圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例的回火組織圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。實(shí)施例一—種特殊性能高速鋼，主要組成成分為C、W、Mo、Cr、V、Mn、Si、Nb、Co、P、S、Co和Fe，各組分的質(zhì)量百分比含量見表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明與M2(W6Mo5Cr4V2)相比，其特點(diǎn)如下①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。②鋼中W含量從通常的5.50-6.75%降到4.30-4.80%，Mo從4.50%-5.50%降到2.70-3.10%。減少了W、Mo的用量。③鋼中的V含量控制在1.80-2.20%的范圍內(nèi)，這樣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(0.080.16%)Nb，細(xì)化淬火晶粒度，提高韌性。⑤加入適量的鈷，能細(xì)化晶粒，增加二次硬度和高溫硬度從而提高切削性能。⑥加入了鈮和鈷雖然增加了成本，但用量很少，實(shí)際成本增加不多，M15鋼的成本比M2鋼低。⑦M(jìn)15鋼(本發(fā)明的鋼號(hào))在1190。C-123(TC較寬溫度范圍淬火，晶粒度8.5-9.5級(jí)，在55(TC三次回火之后的硬度64-66HRC，該鋼熱塑性較好，這對(duì)提高鋼的成材率非常有利。Ml5鋼生產(chǎn)的鉆頭打孔數(shù)是M2的1.25倍，M15做成絲錐后硬度、韌性均比M2好，在同一材料上攻絲是M2絲錐的1.5倍。測(cè)試結(jié)果如下1、退火組織和退火硬度M15鋼的退火組織為碳化物加球狀珠光體組織(見圖1)。其退火硬度為207-255HB。2、淬火組織晶粒度、淬火硬度該鋼淬火溫度范圍較寬，在1190°C-123(TC淬火，晶粒度8.5-10級(jí)，在55(TC三次回火之后的硬度64-66HRC，該鋼淬火晶粒度、硬度及紅硬性見表(2).晶粒度見圖2。3、回火組織和回火硬度回火組織見圖3，淬火試樣在55(TC回火三次，回火程度充分，組織為回火馬氏體，回火硬度見表24、紅硬性試樣的600。C紅硬性見表2，在11901230。C溫度淬火，540°C560。C回火三次后，60(TC紅硬性在61.OHRC63.OHRC之間表2試樣的淬火晶粒度、淬火硬度、回火硬度、紅硬性<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>5、碳化物相分析試驗(yàn)結(jié)果(見表3)表3M15鋼碳化物的相分析試驗(yàn)結(jié)果表。<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>M2鋼在回火狀態(tài)下的相分析碳化物總量分別為8.45%、M15鋼回火狀態(tài)碳化物總量近6.69X，與M2鋼相近。7、刀具切削試驗(yàn)結(jié)果本發(fā)明的M15鋼制成的鉆頭切削試驗(yàn)結(jié)果見表5表5M15鋼與6542鋼直柄-錐柄麻花鉆切削試驗(yàn)數(shù)據(jù)<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>注明國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定直柄麻花鉆一等品的平均切削壽命為2.5米；優(yōu)等品的平均切削壽為4米。錐柄麻花鉆一等品的平均切削壽命為2.5米；優(yōu)等品的平均切削壽命為4米。M15高速鋼主要合金元素成份與M2對(duì)比如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>都按配料中限計(jì)算M15與M2相比節(jié)約及增加合金元素如下<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>根據(jù)目前鐵合金價(jià)格70%的鴇鐵14.0萬(wàn)元/噸2000元/點(diǎn)X1.575=3150元55%鉬鐵18萬(wàn)元/噸3273元/點(diǎn)X2.10=6873元50%鉻鐵1.2萬(wàn)元/噸240元/點(diǎn)X0.05=12元50%釩鐵11萬(wàn)元/噸2200元/點(diǎn)X0.025=55元66%鈮鐵21萬(wàn)元/噸3182元/點(diǎn)X0.11=350元99%鈷鐵30萬(wàn)元/噸3030元/點(diǎn)X1.50=4545元噸鋼M15比M2節(jié)約純鉬21Kg，少用純鴇16.75Kg，噸鋼綜合成本降低5085元。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求一種耐磨高速鋼，其特征在于，所述高速鋼包括以下組分且其配比為C0.88-0.98％；W4.30-4.80％；Mo2.70-3.10％；Cr3.80-4.30％；V1.80-2.20％；Mn0.20-0.40％；Si1.10-1.50％；Nb0.08-0.16％、Co1.20-1.80％.P≤0.03％；S≤0.03％；其余為Fe。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐磨高速鋼，其特征在于所述高速鋼還包括以下組分且其配比為Nb:0.08-0.16%、Co:1.20-1.80%。全文摘要本發(fā)明涉及一種特殊性能高速鋼，一種鉆頭絲錐等刀具專用的特殊性能高速鋼，主要組成成分為C、W、Mo、Cr、V、Mn、Si、Nb、Co、P、S和Fe，各成分的質(zhì)量百分比如下，C0.88-0.98％；W4.30-4.80％；Mo2.70-3.10％；Cr3.80-4.30％；V1.80-2.20％；Mn0.20-0.40％；Si1.10-1.50％；Nb0.08-0.16％、Co1.20-1.80％.P≤0.03％；S≤0.03％；其余為Fe。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)降低貴重金屬鎢和鉬的用量，添加了少量的鈮和鈷，以達(dá)到提高刀具切削性能的目的。文檔編號(hào)C22C38/30GK101709429SQ20091026446公開日2010年5月19日申請(qǐng)日期2009年12月23日優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日發(fā)明者朱昌宏,蔣慧娟申請(qǐng)人:朱昌宏;蔣慧娟