[發(fā)明專利]一種高硬高韌耐久刀具鋼

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810034697.2
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108251758A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設計）人: 王穩(wěn)
• 申請（專利權）人: 蘇州健雄職業(yè)技術學院
• 主分類號: C22C38/44
• 分類號: C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/48;C22C38/02;C22C38/04
• 代理公司: 蘇州市方略專利代理事務所(普通合伙) 32267
• 代理人: 馬廣旭

本發(fā)明公開了一種高硬高韌耐久刀具鋼，包含以重量百分比計的元素組份：C：0.86~0.98%；Cr：11.8~12.7%；Mo：1~1.5%；Mn：0.37~0.45%；Ni：0.3~0.5%；V：0.4~0.65%；Si：0.55~0.7%；Zr:0.07~0.12%；Ta：0.03~0.05%；La：0.012~0.021%；Tb:0.03~0.04%，余量為Fe和不可避免的微量雜質。本發(fā)明的各合金元素和物質配合合理、聯(lián)系緊密，熱處理性好，具有相對不高的成本，容易加工，特別適用于刀具、機械傳動件的制造。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬材料領域，尤其涉及一種高硬高韌耐久刀具鋼。

背景技術

刀具鋼的強度、硬度、耐腐蝕性等是最重要的指標，碳鋼、不銹鋼均可作為刀具鋼的原材料，使用范圍和目的各有千秋。對于刀具鋼而言，現(xiàn)有的1095、S30V、VG-10等型號是性能非常出色的刀具鋼材料。

氧、硫、磷、氮作為刀具鋼中的有害元素，一般情況下做到盡量低，但如添加特定形態(tài)的化合物則可能具有積極效果。如加入低熔點氮化物合金鋼，不僅對控制S、P、O的含量有好處，在性能上，還可提高鋼的耐磨性和強度。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：本發(fā)明提出一種高硬高韌耐久刀具鋼，兼具較佳的韌性、硬度、耐腐蝕性，同時成本較低，可以耐久使用，以解決現(xiàn)有技術中存在的問題。

發(fā)明內容：一種高硬高韌耐久刀具鋼，包含以下重量百分比的元素組份：C：0.86～0.98％；Cr：11.8～12.7％；Mo：1～1.5％；Mn：0.37～0.45％；Ni：0.3～0.5％；V：0.4～0.65％；Si：0.55～0.7％；Zr:0.07～0.12％；Ta：0.03～0.05％；La：0.012～0.021％；Tb:0.03～0.04％，余量為Fe和不可避免的微量雜質。

作為優(yōu)選，包含以下重量百分比的元素組份：C：0.9～0.94％；Cr：11.8～12.4％；Mo：1.2～1.45％；Mn：0.42～0.45％；Ni：0.3～0.5％；V：0.5～0.55％；Si：0.55～0.7％；Zr:0.09～0.12％；Ta：0.03～0.04％；La：0.015～0.019％；Tb:0.03～0.035％，余量為Fe和不可避免的微量雜質。限定各合金元素的范圍使綜合性能優(yōu)選化。

作為優(yōu)選，元素組份La由Ce代替。在鑭系稀土元素中，Ce和La具有相近似的功能和特性。

作為優(yōu)選，元素組份Tb由Dy代替。在鑭系稀土元素中，Dy和Tb具有相近似的功能和特性。

作為優(yōu)選，還包括重量百分比0.05～0.12％的Al元素，或者0.06～0.15％的Mg元素。Al或者Mg元素利于鋼鐵除氧，使鋼鐵主要合金元素的增益功能得到很好的發(fā)揮。

作為優(yōu)選，還包括重量百分比0.04～0.075％的氮化物。氮化物單獨加入可增強合金鋼的耐磨性能和強度。

進一步，所述氮化物為氮化鎂、氮化鋁、氮化鈦、氮化鉻、氮化鎢中的至少一種。以上氮化物本身具有較高的熔點，能和鋼鐵相容，并作用在鋼鐵的晶相中。

和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明配方簡要，制得的刀具鋼機械和耐腐蝕性能俱強。C元素含量接近高碳，Cr、Mo、Mn、Ni、V作為最主要合金元素，改善鋼鐵相態(tài)、晶間作用力、細化晶粒，凈化、脫氣，削弱S、P的不利影響；V、Ta的存在可以配合氮化物消除不理影響，增加鋼鐵綜合性能；Mg、Al除氧，Si的存在增加抗氧化性并且增加硬度；La、Ce、Tb、Dy作為鑭系元素高效脫氧、脫硫并改善鋼鐵的抗疲勞和耐腐蝕性，改善鋼組織性能。本發(fā)明的各合金元素和物質配合合理、聯(lián)系緊密，熱處理性好，具有相對不高的成本，容易加工，特別適用于刀具、機械傳動件的制造。

具體實施方式