[發(fā)明專利]刀片用工具鋼材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610899021.0
• 申請日: 2016-10-14
• 公開（公告）號: CN106636973B
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周輝
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波市鄞州煜隆工具有限公司
• 主分類號: C22C38/58
• 分類號: C22C38/58;C22C38/44;C22C38/50;C22C38/46;C22C38/06;C22C38/04;C22C38/02;C22C38/48;C22C33/02;C21D1/18;C23C8/26
• 代理公司: 北京維正專利代理有限公司11508
• 代理人: 楊春女

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工具鋼材料領(lǐng)域，特別涉及一種刀片用工具鋼材料及其制備方法。

背景技術(shù)

公開號為CN103131957A的中國專利公開了一種綠籬機刀片用工具鋼材料及其制備方法。釩、鈷、鉬元素能夠提高強度并具有一定韌性，銅和鋁能夠提高韌性。該工具鋼材料通過增強釩、鈷、鉬元素以及銅、鋁同鎢、鉻、鈦元素的結(jié)合而減少析出，并通過稀土元素增加各元素的組合及增加合金中組織結(jié)構(gòu)的均勻度。

但是，在實際使用過程中，綠籬機的刀片需要經(jīng)常切割灌木叢。而在切割過程中，綠籬機的刀片需要時常與灌木叢進行摩擦，因此對于綠籬機的耐摩擦性能有較高的要求，而該綠籬機刀片用工具鋼材料無法滿足對于耐摩擦性能的要求，有待改進。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種具有良好的耐摩擦性能的刀片用工具鋼材料。

本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

一種刀片用工具鋼材料，包括如下重量份數(shù)的組分：80.89-83.92份的鐵、0.75-1.5份的碳、0.25-0.3份的硅、1.5-1.8份的錳、7.4-7.8份的鉻、0.35-0.5份的鎳、0.2-0.35份的鉬、0.1-0.15份的鈦、0.02-0.05份的釩、4.3-4.7份的鎢、0.8-1.0份的鋁。

通過采用上述技術(shù)方案，硅能顯著提高鋼的彈性極限，屈服點和抗拉強度。硅和鉬、鎢、鉻等結(jié)合，有提高抗腐蝕性和抗氧化的作用。錳能夠提高鋼的韌性，具有較高的強度和硬度，提高鋼的淬性，改善鋼的熱加工性能。鉻能夠顯著提高強度、硬度和耐磨性，但同時降低塑性和韌性，也能夠提高鋼的抗氧化性和耐腐蝕性。鎳能夠提高鋼的強度，又保持良好的塑性和韌性。鎳對酸堿有較高的耐腐蝕能力，在在高溫下有防銹和耐熱能力。鉬能夠使鋼的晶粒細(xì)化，提高淬透性和熱強性能。在高溫時保持合金具有足夠的強度和抗蠕變能力。鈦能夠使合金的內(nèi)部組織致密，細(xì)化晶粒，降低時效敏感性和冷脆性，改善焊接性能。釩可細(xì)化組織晶粒，提高強度和韌性，在高溫高壓下可提高合金抗氫腐蝕能力。鎢的熔點高，比重大，能夠與碳形成具有硬度高和耐磨性強的碳化鎢，顯著提高合金紅硬性和熱強性。鋁可細(xì)化晶粒，提高沖擊韌性。鋁、鉻和硅合用，可顯著提高鋼的高溫不起皮性能和耐高溫腐蝕能力。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：按照重量份，還包括0.06-0.07份稀土元素。

通過采用上述技術(shù)方案，稀土元素微小的固態(tài)質(zhì)點提供異質(zhì)晶核，或在結(jié)晶界面上偏聚，阻礙晶胞長大，為鋼晶粒細(xì)化提供較好地?zé)崃W(xué)條件，細(xì)化鋼凝固組織，從而改善鋼的性能。同時，由于稀土金屬的原子半徑同工業(yè)金屬的原子半徑差異較大，因此稀土金屬在鐵液中的固溶度很小，很難形成固溶體，合金化作用極差。但是，在稀土合金鋼中，由于稀土主要偏聚于晶界，引起晶界的結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和性能的變化，并影響其他元素的擴散和新相形核與長大，從而導(dǎo)致鋼的組織與性能發(fā)生變化。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：所述稀土元素包括銫和釔，按照重量比，所述銫∶釔＝1∶1。

通過采用上述技術(shù)方案，銫和釔能夠細(xì)化晶粒，增強合金的屈服強度、抗拉強度，且對于抗拉強度的增強作用大于對屈服強度的增強作用。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：按照重量份，還包括0.3-0.8份的氮。

通過采用上述技術(shù)方案，氮能部分用于鐵中，有固溶強化和提高淬透性的作用，但不顯著。由于氮化物在晶界上析出，能提高晶界高溫強度，增加鋼的蠕變強度。與鋼中其他元素化合，有沉淀硬化作用。對鋼抗腐蝕性能不顯著，但鋼的表面滲氮后，不僅增加其硬度和耐磨性，也顯著改善抗腐蝕性。在低碳鋼中殘留氮會導(dǎo)致時效脆性。

本發(fā)明進一步設(shè)置為：按照重量份，還包括0.05-0.09份的鈮。

通過采用上述技術(shù)方案，鈮在合金中能夠形成鈮碳化合物。相比于其他合金碳化物，具有更高的硬度以及更大的Me/C比，從而使得鈮碳化合物在對合金耐磨性的提升具有更為顯著的效果。同時，鈮能夠細(xì)化晶粒尺寸，從而增強其他合金元素對合金淬透性的影響。

本發(fā)明另一發(fā)明目的在于提供一種刀片用工具鋼材料的制備方法，包括如下制備步驟：

Step1：按照重量份，稱取80.89-83.92份的鐵、0.75-1.5份的碳、0.25-0.3份的硅、1.5-1.8份的錳、7.4-7.8份的鉻、0.35-0.5份的鎳、0.2-0.35份的鉬、0.1-0.15份的鈦、0.02-0.05份的釩、4.3-4.7份的鎢、0.8-1.0份的鋁、0.06-0.07份稀土元素、0.05-0.09份的鈮；