[發明專利]一種高強耐磨刀具用高速鋼

有效

• 申請號: 201610165942.4
• 申請日: 2016-03-22
• 公開（公告）號: CN105648343B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 任慶華
• 申請（專利權）人: 安徽科凌儀器有限公司
• 主分類號: C22C38/18
• 分類號: C22C38/18;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/04;C22C38/02
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙)11531
• 代理人: 李宏偉

技術領域

本發明屬于刀具用鋼技術領域，尤其涉及一種高強耐磨刀具用高速鋼。

背景技術

刀具材料從人類誕生之初就在人類的生產、生活中有著廣泛的應用,而隨著社會的進步以及生產加工自動化程度的提高，對刀具材料的性能要求、加工要求、使用要求日益提高。

目前，高強耐磨刀具用鋼常采用W6Mo5Cr4V2高速鋼。W6Mo5Cr4V2高速鋼的碳化物細小均勻，因此有良好的綜合性能，硬度為62-67HRC，抗彎性是一般硬質合金的2-3倍，是陶瓷的5-6倍,還具有良好的耐磨、耐熱性，在切削溫度高達500-650℃時仍能進行切削。W6Mo5Cr4V2高速鋼除用于制造各種類型的一般刀具外，還可制作大型及熱塑成型刀具，用途廣泛。但W6Mo5Cr4V2高速鋼易于氧化脫碳，其熱加工及熱處理工藝較為復雜。另外由于添加了較多的鉬、釩等貴重合金，造成其生產成本較高，不利于企業提高競爭力。

申請號為00103223.2的中國發明專利公開了一種高耐磨性鑄造高速鋼，其特征在于該鋼種的具體化學成分為( 重量％ )： 1.8％～4.2％C， 2％～12％W， 3％～12％Mo，4％～15％Cr， 0％～10％Co， 2.5％～10％V， 0.3％～2.5％Nb， 0.5％～1.5％Si， 0.3％～0.8％Mn， 0.02％～0.10％Al， 0.02％～0.10％N，≤0.03％S，≤0.03％P，其余為Fe。該高速鋼的特點是高碳、高釩、高鉻，加入大量的W、Mo、Cr、V 以及Nb等碳化物元素，這些碳化物元素是提供耐磨性的重要因素，因此該高速鋼擁有良好的鑄造性能，耐磨。但由于該高速鋼含有大量的Mo、V，其生產成本比W6Mo5Cr4V2高速鋼還要高，這制約了該鋼的推廣應用。

申請號為90103207.7的中國發明專利公開了低合金高性能高速鋼，其特征在于該鋼種的具體化學成分為( 重量％ )： 0.85％～1.05％C，3.0％～5.0％W，2.0％～3.5％Mo，3.5％～5.0％Cr，1.20％～1.80％V，0.70％～1.20％Si，0.20％～0.50％Mn，0.02％～0.08％N，≤0.03％S，≤0.03％P，其余為Fe。該高速鋼希望通過降低合金元素含量從而降低生產成本，但由于該高速鋼與W6Mo5Cr4V2 鋼一樣，貴重金屬元素Mo、W、V的含量均比較高，因此生產成本并沒有真正意義上的降低。

發明內容

本發明的目的就是要解決現有問題而提供一種高強耐磨刀具用高速鋼，通過對合金元素含量的調整，從而獲得良好的硬度、強韌性和耐磨性，且貴重合金元素含量較少、生產成本低。

本發明的技術方案是這樣得以實現的：一種高強耐磨刀具用高速鋼，其特點是：其化學成分（重量％）如下：1.2～1.6％C，0.55～0.85％Si，1.10～1.30％Mn，5.50～6.50％Cr，3.40～4.40％Mo，1.05～1.15％V，0.50～0.70％Nb，0.02～0.04％Ti，1.6～1.9％W，0.03～0.05％Re，0.0008～0.003％B，0.05～0.09％N，≤0.015％P，≤0.015％S，其余為鐵Fe和不可避免的雜質。

優選的化學成分（重量％）如下：1.35～1.45％C，0.60～0.70％Si，1.15～1.25％Mn，5.80～6.20％Cr，3.40～3.60％Mo，1.05～1.10％V，0.55-0.65％Nb，0.02～0.03％Ti，1.65～1.75％W，0.03～0.05％Re，0.0010～0.0025％B，0.055～0.065％N，≤0.015％S，≤0.015％P，其余為鐵Fe和不可避免的雜質。

本發明可由常規冶煉方法按上述成分要求冶煉而成，通過合理調整合金元素的組份和含量來提高鋼的綜合性能；以廉價的鉻代替部分昂貴的鉬，以釩加鈮的組合代替稀有、具有放射性的鈷。與W6Mo5Cr4V2 高速鋼相比，在保證鋼的高強、耐磨的前提下，降低了鋼的生產成本。鈦、稀土、硼等元素的加入，進一步提高鋼的淬透性、強韌性及耐磨性。極低的P、S含量，改善了鋼的各項性能指標。本高速鋼經1100～1200度高溫淬火及500～580度的三次回火處理后，其硬度可達HRC65-70。本發明的高速鋼具有較高的強度、耐磨性，還具有良好的熱硬性和切削性能，而生產成本卻大大低于W6Mo5Cr4V2高速鋼，適用于制作各種刀具。

具體實施方式