[發明專利]易切削高硫高速鋼

無效

• 申請號: 201310168654.0
• 申請日: 2013-05-09
• 公開（公告）號: CN103276319A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 朱小坤;張衛國
• 申請（專利權）人: 天工愛和特鋼有限公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 沈志海

技術領域

本發明屬于合金鋼材料制備技術領域，尤其是涉及一種易切削的、含硫量高的高速鋼。

背景技術

高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼。高速鋼是美國的F.W.泰勒和M.懷特于1898年創制的。高速鋼的工藝性能好，強度和韌性配合好。除用熔煉方法生產的高速鋼外，20世紀60年代以后又出現了粉末冶金高速鋼，它的優點是避免了熔煉法生產所造成的碳化物偏析而引起機械性能降低和熱處理變形。?

隨著社會的高速發展，之前一直使用的低合金鋼難以滿足生產上高速切削加工的要求，進而企業一直在尋求更適合進行切削的鋼材。而科學家也嘗試在鋼中，通過嘗試在鋼中加入各種元素使鋼的特性改變從而獲得適合切削的鋼材，而高速鋼適時的產生給企業的發展提供了新的力量。

高速鋼全稱為高速工具鋼，按其成分和性能可以分為：鎢系高速鋼，鎢鉬系高速鋼，一般含鈷高速鋼，超硬高速鋼等。高速鋼主要用來制造復雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具，也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等，它的優點是避免了熔煉法生產所造成的碳化物偏析而引起機械性能降低和熱處理變形。

在中國專利文獻CN1227879A中公開了一種新型含鋁低合金高速鋼，其采用的技術方案是：化學成份（重量%）為，C0.95-1.20，W1.00-9.00，Mo1.00-5.00，Cr3.50-4.50，V1.65-2.05，Al0.80-1.50，Re0.005-0.20，Ti0.05-0.40，N≤0.10，余量為鐵和雜質。

采用上述專利文獻中披露的技術方案的高速鋼，在成本方面有所降低，同時該高速鋼的綜合機械性能也有所提高，但是其帶來的負面影響也是存在的，其被切削性能還是不盡如人意，加工面光潔度不高，加成本高。

M2是鉬系高速鋼，具有碳化物不均勻性小和韌性較高的優點，切削性能比上述新型含鋁低合金高速鋼較好，但是其缺點在于易于過熱，故對熱處理保護要求較嚴。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種切削性能良好、加工面光潔度高、加成本降低且使用壽命長的易切削高硫高速鋼。

????為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是，該易切削高硫高速鋼的成分及重量百分比為：C0.82~0.90%，W5.75~6.45%，Mo4.70~5.70%，Cr3.85~4.35%，V1.70~2.20%，Mn0.13~0.38%，S0.10~0.15%，余量為鐵。

由于高速鋼對切削性能要求非常高，上述發明技術方案中的含硫量選擇在比較高的水平，即0.10~0.15%，確保在鋼中形成均勻分布的MnS塑形夾雜，得到易切削的高硫高速鋼，加工面光潔度高，且MnS夾雜具有良好的潤滑減輕摩擦和抑制積屑作用，使該高速鋼加成本降低，能提高該鋼種刀具的使用壽命。

一般來講，S含量加入都控制在0.02%-0.05%，但是本發明技術方案中的S含量在較高的水平0.10~0.15%，為了防止因S導致的脆性，應加入足夠的Mn0.13~0.38%，使其形成熔點較高的MnS，但是S含量又不能太高，若鋼中含硫量偏高，焊接時由于SO₂的產生，將在焊接金屬內形成氣孔和疏松。

加入W5.75~6.45%，鎢在本發明技術方案的高速鋼中除形成碳化物外，部分地溶入鐵中形成固溶體,鎢在本發明中的主要用途是增加回火穩定性、紅硬性、熱強性以及由于形成碳化物而增加的耐磨性。

加入Mo4.70~5.70%，鉬在本發明中能提高淬透性和熱強性，防止回火脆性，增加剩磁和矯頑力以及在某些介質中的抗蝕性，鉬對鐵素體有固溶強化作用．同時也提高碳化物的穩定性．從而提高鋼的強度；此外，鉬使形變強化后的軟化和恢復溫度以及再結晶溫度提高，并強烈提高鐵素體的蠕變抗力，有效抑制滲碳體在450-600℃下的聚集，促進特殊碳化物的析出，因而成為提高鋼的熱強性的最有效的合金元素。

加入Cr3.85~4.35%，鉻能增加高硫高速鋼的淬透性并有二次硬化作用，可提高其硬度和耐磨性而不使鋼變脆，鉻與鐵形成連續固溶體，縮小奧氏體相區城，鉻與碳形成多種碳化物，與碳的親和力大于鐵和錳而低于鎢、鉬等、鉻與鐵可形成金屬間化合物σ相(FeCr)，提高鋼的耐磨性，經研磨，易獲得較高的表面光潔度。

金屬釩和碳、氮、氧有極強的親合力，與之形成相應的穩定化合物，其主要作用是細化鋼的組織和晶粒。降低鋼的過熱敏感性，提高鋼的強度和韌性。