[發明專利]合金工具鋼及其生產方法

無效

• 申請號: 200810011448.8
• 申請日: 2008-05-15
• 公開（公告）號: CN101275206A
• 公開（公告）日: 2008-10-01
• 發明（設計）人: 杜文河
• 申請（專利權）人: 杜文河
• 主分類號: C22C38/46
• 分類號: C22C38/46
• 代理公司: 大連科技專利代理有限責任公司
• 代理人: 于忠晶

一、技術領域：

本發明涉及合金材料，特別是合金鋼，另外還涉及其制法。

二、背景技術：

合金工具鋼淬硬性、淬透性、耐磨性和韌性均比碳素工具鋼高，按用途大致可分為刃具、模具和量具用鋼3類。其中碳含量高的鋼(碳質量分數大于0.8％)多用于制造刃具、量具和冷作模具，這類鋼淬火后的硬度在HRC60以上，雖然有足夠的耐磨性，但脆性大、韌性差；碳含量中等的鋼(碳質量分數0.35％-0.70％)多用于制造熱作模具，這類鋼淬火后的硬度稍低，但有良好的韌性及耐熱性。

三、發明內容：

本發明的目的是克服上述不足問題，提供一種合金工具鋼，采用中碳烙低合金合理配置，達到合金工具鋼的使用性能，其成本大大降低，其使用性能、耐磨性、耐熱性及淬透性均優異；另外還提供其制法，簡單易操作。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：合金工具鋼，鐵合金中含有下述重量百分比的化學成分制成：

碳0.37-0.44????錳0.60-0.90????硅1.80-2.20????鉻4.60-5.60

鎢0.10-0.40????釩0.10-0.40????鉬0.20-0.60

鎳≤0.30???????磷≤0.03???????硫≤0.03。

所述合金工具鋼中化學成分重量百分比優選：

碳0.37-0.44????錳0.60-0.90????硅1.80-2.20????鉻4.80-5.50

鎢0.20-0.30????釩0.20-0.30????鉬0.30-0.50

鎳≤0.30????磷≤0.03????硫≤0.03。

所述合金工具鋼鋼材形狀：鋼絲、冷拔材、盤條、棒材、扁鋼。

本發明所述合金工具鋼的生產方法：采用電爐(EAF)+鋼包精煉爐(LF)冶煉+VD真空脫氣精煉或其它滿足本技術要求的方法冶煉。

本發明合金工具鋼配方合理，有色金屬含量合理，保證合金性能優良，工具鋼制成工具經熱處理后具有足夠高的硬度，具有良好的耐磨性，即抵抗磨損的能力。工具在承受相當大的壓力和摩擦力的條件下，仍能保持其形狀和尺寸不變。工具鋼具有一定的強度和韌性，使工具在工作中能夠承受負荷、沖擊、震動和彎曲等復雜的應力。工具鋼除了具有上述使用性能外，還應具有良好的工藝性能，良好的熱壓力加工性能和機械加工性能，主要由化學成分、組織質量決定。淬火溫度應足夠寬，以減少過熱的可能性，淬硬性是鋼在淬火后所能達到最高硬度的性能。淬硬性主要與鋼的化學成分特別是碳含量有關，碳含量越高，則鋼的淬硬性越高。淬透性表示鋼在淬火后從表面到內部的硬度分布狀況，淬透性的高低與鋼的化學成分、純潔度、晶粒度有關。本發明合理配方充分保證了工具鋼淬硬性和淬透性，工具表面發生脫碳，將使表面層硬度降低。本發明的化學成分保證了脫碳敏感性低，且產品經濟，成本低，本發明合金工具鋼配方主要適用于鋼絲、冷拔材、盤條、棒材、扁鋼等。

四、具體實施方式：

下面結合具體實施方式對本發明作進一步詳細說明，但不限于具體實施例。

實施例1

合金工具鋼按下述合金配方配制成直徑φ2.2～19.3mm鋼絲、冷拔材，采用電爐(EAF)+鋼包精煉爐(LF)冶煉+VD真空脫氣精煉冶煉。

合金工具鋼中含有下述重量百分比的化學成分，

碳0.37????錳0.60????硅2.00????鉻4.60

鎢0.20??????釩0.20??????鉬0.40??????鎳≤0.30

磷≤0.03????硫≤0.03????余量為鐵。

所得的鋼絲或冷拉材表面應光滑，無裂紋、折疊、分層、結疤缺陷存在。表面總脫碳層(鐵素體+過渡層)深度：直徑≤φ5.0mm，總脫碳層≤0.10mm；直徑＞φ5.0mm，總脫碳層應不大于2.0％D(D為直徑)。低倍組織檢驗，每批應在相當于鋼錠頭部的2支鋼坯或鋼材上取料。在橫向酸浸低倍組織試片上，無目視可見的縮孔殘余、夾雜、裂紋、氣泡和白點。中心疏松和錠型偏析按GB/T1299所附第三評級圖評定，合格級別應不大于2級。

實施例2

合金工具鋼按下述合金配方配制成直徑φ5.5～20mm退火盤條，采用電爐(EAF)+鋼包精煉爐(LF)冶煉+VD真空脫氣精煉冶煉。

合金工具鋼中含有下述重量百分比的化學成分，

碳0.40??????錳0.60??????硅1.80??????鉻5.00

鎢0.30??????釩0.40??????鉬0.20