[發明專利]一種VD高合金工具鋼的生產方法

無效

• 申請號: 201310123986.7
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103205635A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 莊國祥
• 申請（專利權）人: 江蘇迅達復合材料科技有限公司
• 主分類號: C22C38/12
• 分類號: C22C38/12;C22C33/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明涉及一種VD高合金工具鋼的生產方法。?

背景技術

W6M05Cr4V2（M₂）鋼（6-5-4-2）是美國于1935年開發的高工鋼品種（俗稱鎢鉬系高速工具鋼）。1950年前后定標，主要用做生產鉆頭、絲錐、銑刀、滾刀等工具。目前全世界高工鋼材料的產量約為二十萬噸左右，M₂占到60—70%。M₂鋼屬于高合金工具鋼，使用了大量的戰略資源元素（6%的鎢、5%的鉬、2%的釩）。高合金工具鋼的主要合金元素有鎢、鉗、鉻和釩等，都是碳化物形成元素，他們在地球上的儲量有限，其中特別是鎢和鉬儲量更少，貴重而稀缺，必須節約使用。為了降低貴重金屬的使用量，尋找一種可以部分代替鎢、鉬含量的元素成為首要任務。?

發明內容

針對以上不足，本發明的目的是提供一種高硬度、高韌性的VD高合金工具鋼，用M₂鋼高速工具鋼中用部分廉價的碳和硅來代替鎢和鉬，其冶煉工藝采用中頻冶煉雙精煉法（爐中精煉采用TN法）+真空澆鑄（BV法）直接生產鋼錠及電極棒，后進入電爐重熔，使VD高合金工具鋼具有良好的硬度及韌性。?

本發明的技術方案是通過以下方式實現的：一種VD高合金工具鋼的生產方法，以重量百分比計，包括以下步驟：1）熔化、2）造第一次渣、3）造第二次渣、4）取第二次光譜樣、5）精煉、6）吹氬、7）鈣線插入鋼水、8）鋼渣混出、9）真空澆鑄；其特征在于：?

1）、熔化：取C1.0±0.1%、Si?0.85±0.1%、Mn?1.0±0.1%、Mo?4.0±0.1%?、W?1.6±0.1%、V?1.95±0.1%?、P≤0.023%、S≤0.003%，其余為鐵；依次在中頻冶煉爐中熔化為鋼水；

2）、造第一次渣：采用石灰造堿性渣，取占鋼水重量2.5—3%石灰，用瑩石調到漿糊狀，進行人工攪拌，均勻后取第一次光譜樣，測試鋼水中各合金元素的化學成份；

3）、造第二次渣，補充合金調整至步驟1）中各元素所占比例的成份并進行脫氧、脫硫，其渣量占鋼水重量的2.5%；

4）、取第二次光譜樣：再次測試化學成份，精確鎢、鉬元素的成份；

5）、精煉：鋼水的化學成分合格后進入精煉期，時間在20—25分鐘，精煉溫度在1580℃--1600℃；

6）、吹氬：爐底吹氬和精煉同時進行，吹氬量每分鐘25L，氬氣的純度為99.995%；

7）、鈣線插入鋼水：鋼水出鋼前三分鐘將鈣線插入鋼水，鈣線的使用為鋼水重量的0.1-0.3%，準備出鋼，將渣破碎；

8）、鋼渣混出：出鋼為鋼渣混出，鋼水倒進鋼包后，應鎮定2—3分鐘后再出鋼；

9）、真空澆鑄：將鋼水進行真空澆鑄，開澆溫度：鋼錠1470℃---1490℃，電極棒1490℃--1510℃。

附圖說明

????圖1是本發明與M₂鋼、D950鋼的耐磨性比較。?

圖2是VD鋼與M₂鋼，D950鋼三種材料與齒狀輪對輪干滑（滾）動磨損耐磨性對比。?

圖3是VD鋼的淬回火工藝曲線。?

圖4是VD鋼和M₂鋼做成鉆頭后的鉆孔數值對比。?

圖5是VD鋼和M₂鋼的做成立銑刀的切削長度數值對比。?

圖6是回火溫度對比。?

?本發明，以部分廉價的碳和硅來代替M₂鋼中的鎢和鉬，使鎢和鉬的用量減少40%，配料成本較M₂鋼減少13400元/噸左右。采用雙精煉法，其VD鋼較M₂鋼耐磨性提30-50%；做成立銑刀的銑削速度提高1.13倍---1.27倍。其O_（T）含量控制在30PPM以下，H≤3PPM，N＜150PPM，并在原料N含量的基礎上降低15%--20%。?

具體實施方式

實施例1：?

一種VD高合金工具鋼，由以下成份組成：C1.0%、Si?0.85%、Mn?1.0%、Mo?4.0%?、W?1.6%、V?1.95%?、P≤0.023%、S≤0.003%，其余為鐵。

實施例2：?

????一種VD高合金工具鋼，由以下成份組成：C0.950%、Si?0.90%、Mn?1.1%、Mo?4.05%?、W?1.55%、V?1.9%?、P≤0.023%、S≤0.003%，其余為鐵。

實施例3：?