[發明專利]一種噴射成形高速鋼絲錐的方法

在審

• 申請號: 201410589972.9
• 申請日: 2014-10-28
• 公開（公告）號: CN104772612A
• 公開（公告）日: 2015-07-15
• 發明（設計）人: 袁華;李周;張國慶;許文勇;劉娜;高正江;王悅
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京航空材料研究院
• 主分類號: B23P15/52
• 分類號: B23P15/52;B22F3/115
• 代理公司: 中國航空專利中心 11008
• 代理人: 陳宏林

技術領域

本發明是一種噴射成形高速鋼絲錐的方法，屬于制造加工技術領域。

背景技術

噴射成形技術是利用快速凝固方法制備高性能材料的先進工藝，該技術能夠獲得晶粒細小且無偏析的內部組織，能夠制備出高合金化的金屬材料，解決了普通鑄鍛工藝很難制備該種高合金化高速鋼材料的問題。噴射成形的工藝原理是，在惰性氣體等保護氣氛下，采用高壓氣體將熔融金屬破碎成細小的金屬熔滴，霧化熔滴在飛行過程中通過對流和輻射等傳熱方式發生熱交換，產生程度不同的凝固，這些部分凝固的熔滴高速撞擊沉積器表面，在沉積器表面附著、鋪展(變形或破碎)、堆積，逐步長大成大塊金屬沉積坯，對坯體進行后續加工可獲得最終產品。

我國的航空、航天及裝備制造等產業正處于高速發展階段，正逐步由制造大國向制造強國轉變。先進航空、航天部分產品要求零部件具有一些特殊的性能，因此采用一些特殊的材料如高溫合金、高強度鋼等，而這類材料特別難加工。我國現有的高速鋼工具使用的材料制備是以熔鍛工藝為主，由于受熔煉工藝的限制，合金化程度低、碳化物粗大、偏析嚴重、分布不均勻，耐磨、沖擊和切削等性能水平偏低，盡管其存在成本低廉的優勢，但難以滿足這類難加工材料的要求，尤其像絲錐這類復雜產品，只適用于中低端產品。

現階段國內外主要制作這類絲錐主要采用硬質合金材料或進口的粉末冶金高速鋼。但硬質合金絲錐存在成本高、韌性不足的缺點，粉末高溫合金也存在流程更長、成本高的特點。

發明內容

本發明正是針對上述國內現有技術的狀況而設計提供了一種噴射成形高速鋼絲錐的方法，其目的是提高絲錐的使用壽命，擴大了高速鋼絲錐的應用范圍，降低了生產成本。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

該種噴射成形高速鋼絲錐的方法，其特征在于：該方法的步驟是：

(1)選擇的高速鋼母合金中碳元素的重量百分比大于2％，鈷元素的重量百分比大于10％，釩元素的重量百分比大于5％；

(2)將母合金放入真空霧化沉積爐制備噴射成形錠坯；

(3)噴射成形錠坯從真空霧化沉積爐取出后，立即進行去應力退火，退火熱處理制度為：隨爐升溫至630℃～660℃，保溫2h，隨爐冷卻；

(4)對噴射成形錠坯進行鍛造與軋制，得到棒材；

(5)將制備的棒材進行軟化退火處理，退火硬度不大于HRC40；

(6)通過車、銑工序將棒材加工成絲錐毛坯件，棒材的外圓直徑大于絲錐毛坯件外圓直徑1mm；

(7)絲錐毛坯件進行淬、回火熱處理后，磨削至成品絲錐。

本發明技術方案的優點是通過噴射成形快速凝固的方法，制備出高合金化的高速鋼棒材，使生產出的噴射成形高合金高速鋼絲錐具有高硬度、高韌性、耐磨性好、使用壽命長的特點。

具體實施方式

實施例

采用本發明方法制備噴射成形高速鋼絲錐的步驟是：

(1)選擇的高合金高速鋼的化學成分及重量百分比為：C?2.3％；V6.5％；Cr?4.0％；Mo?7.0％；W6.5％；Co10.5％；余量為Fe；

(2)將高合金高速鋼的母合金放入真空霧化沉積爐制備噴射成形錠坯；

(3)噴射成形錠坯從真空霧化沉積爐取出后，立即進行去應力退火，退火熱處理制度為：隨爐升溫至650℃，保溫2h，隨爐冷卻；

(4)對噴射成形錠坯進行鍛造與軋制，軋制成的棒材；

(5)將制備的棒材進行軟化退火處理，退火硬度為HRC36；

(6)通過車、銑工序將的棒材加工成的絲錐毛坯件；

(7)絲錐毛坯件進行淬、回火熱處理后，磨削至的成品絲錐。

與現有技術相比，本發明技術方案提出了一種噴射成形高合金化高速鋼絲錐的制備新工藝，提高了絲錐的使用壽命，擴大了高速鋼絲錐的應用范圍，降低了生產成本。