[發明專利]防止CrWMn鋼網狀碳化物的合金設計鋼機械刀片

有效

• 申請號: 201210318112.2
• 申請日: 2012-09-01
• 公開（公告）號: CN102796958A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 馬永慶;章曉靜;劉國方
• 申請（專利權）人: 常州機械刀片有限公司
• 主分類號: C22C38/22
• 分類號: C22C38/22;C22C38/30;C22C38/44;C21D1/26;C21D1/18;C21D9/22
• 代理公司: 常州市夏成專利事務所(普通合伙) 32233
• 代理人: 沈兵

技術領域

本發明涉及一種機械刀片的技術領域，尤其是一種防止CrWMn鋼網狀碳化物的合金設計鋼機械刀片。?

背景技術

CrWMn鋼鑲鋼機械刀片被廣泛地用于印刷、造紙、包裝及木材加工領域，刀片具有高硬度、高耐磨性及良好的尺寸穩定性。然而，該鋼在熱軋鑲鋼冷卻過程中容易析出網狀碳化物，甚至退火溫度較高也會延著細小晶界析出網狀碳化物。網狀碳化物會使刀具在使用中會發生裂紋而早期失效，即使輕微的網狀也會影響刃口的鋒利度和耐磨性。一直以來，都是以降低終鍛軋溫度、加快冷卻速度或輔加正火處理的方法防止網狀碳化物的析出，但機械刀片熱軋鑲鋼需要較高的始軋溫度，而終軋溫度又不能太低，常常因加工工藝上受到限制而難于有效地消除網狀碳化物，因此，機械刀片行業在實施CrWMn鋼鑲鋼消網的輔加工藝上也耗費較多地人力和資源。?

眾所周知，CrWMn鋼歷史悠久，性能優越，應用十分廣泛，然而，一直以來，顯微組織中的網狀碳化物嚴重問題都是CrWMn鋼模具、刃具等制造業的棘手問題，而機械刀片鑲鋼工藝的特殊性使之凸顯成為難題，且薄刃刀具抗沖擊抗崩口的重要性更使之凸顯成為關鍵。由于CrWMn鋼在無碳化物網狀表現出的優異的性能，所以，很難以其它鋼種替代它。也有研究表明，合適的Cr-W-Mo-V多元合金高碳工具鋼中的多類型碳化物數量分配合適時，碳化物分布均勻細化，可獲得超細碳化物組織，如中國專利ZL.?200710010537.6公開了一種多類型超細碳化物高碳中合金工具鋼，實際生產還表明，這種鋼以常規的鑲鋼機械刀片生產工藝也不易出現網狀碳化物。然而，Cr-W-Mo-V多元合金高碳工具鋼無法替代CrWMn鋼鑲鋼機械刀片較低的材料成本和工藝成本，更無法替代CrWMn鋼鑲鋼機械刀片在合適的切削或剪切對象時的高耐磨性。?

發明內容

為了克服現有的機械刀片存在網狀碳化物、產品成品率低以及產品質量低的不足，本發明提供了一種防止CrWMn鋼網狀碳化物的合金設計鋼機械刀片。?

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種防止CrWMn鋼網狀碳化物的合金設計鋼機械刀片，其方法包括以下步驟：?

首先制備在CrWMn鋼基礎上含有Mo（wt%）0.3～0.5的一種合金設計刃鋼，這種刃鋼的成分含有（wt%）C0.90～1.05，Si0.15～0.35，Mn0.8～1.1，Cr0.9～1.2，W0.6～1.6，Mo0.3～0.5，或者還含有?Co或Ni為0.18～0.30，S≤0.02，P≤0.025，Fe余量，其制備包括采用感應電爐或感應電爐+電渣重熔及其850℃～1100℃鍛軋工藝步驟；

其次采用高溫無氧化壓軋焊接在低碳鋼板上制成刀坯；

最后進行退火、淬火、回火的工藝步驟制造成機械刀片；其工藝條件為：

（1）退火，加熱770℃～800℃，保溫2～6小時后隨爐冷；

（2）淬火，加熱820℃～850℃，保溫1.8～2.5min/mm后水冷或油冷；

（3）回火，加熱180℃～200℃，保溫2～4小時。

本發明的有益效果是，這種防止CrWMn鋼網狀碳化物的合金設計鋼機械刀片無須特殊消網措施及其輔加的正火工藝，減少了人力和水電等消耗，防止了原CrWMn鋼機械刀片刃鋼常出現網狀碳化物的質量問題，也使碳化物更細化，提高了該類型機械刀片的產品合格率，同時，保證了機械刀片的質量，刃口鋒利耐磨以及不崩不卷，完全避免了因碳化物網狀引起的崩刃現象，易于使用推廣。?

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。?

圖1是本發明機械刀片的結構示意圖；?

圖2是本發明機械刀片的側視圖；

圖3是按照CrWMn鋼成分計算的平衡相組成隨溫度變化的相圖；

圖4是CrWMn鋼的網狀碳化物示意圖；

圖5是CrWMn加0.3%?Mo鋼的平衡相組成隨溫度變化的相圖；

圖6是CrWMn加0.5%?Mo鋼的平衡相組成隨溫度變化的相圖；

圖7是CrWMnMo_0.38鋼的熱處理顯微組織光學顯微鏡照片；

圖8是CrWMnMo_0.38鋼的熱處理顯微組織掃描電子顯微鏡照片。

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具體實施方式

一種防止CrWMn鋼網狀碳化物的合金設計鋼機械刀片，其方法包括以下步驟：?