[發明專利]一種保淬透性易切削鋼及其熱處理方法

有效

• 申請號: 201811268884.3
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109457194B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 周彥;濤雅;薛虎東;趙桂英;惠志國;董捷
• 申請（專利權）人: 包頭鋼鐵（集團）有限責任公司
• 主分類號: C22C38/60
• 分類號: C22C38/60;C21D6/00;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/42;C22C38/44;C22C38/46;C22C38/50;C22C38/54
• 代理公司: 北京律遠專利代理事務所(普通合伙) 11574
• 代理人: 全成哲

本發明提供一種保淬透性易切削鋼及其熱處理方法，所述保淬透性易切削鋼包含以下質量百分含量的化學組分：C：0.40～0.45％、Si：0.10～0.50％、Mn：1.00～1.50％、P≤0.025％、S：0.020～0.050％、Al：0.020～0.060％、B：0.0010～0.0035％、Cr：0.20～0.50％、V：0.03～0.20％、Ti：0.02～0.10％、Mo≤0.10％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％。本發明的熱處理方法可以提高鋼的整體硬度，達到剛性好、承載能力強、耐磨度高、以及淬透性和穩定性高等性能。

技術領域

本發明屬于金屬熱處理領域，具體涉及一種保淬透性易切削鋼的的熱處理方法。

背景技術

熱處理是指根據金屬或合金在固態下的組織轉變的規律，通過特定的加熱、保溫和冷卻方式，改變其組織來提高金屬或者合金性能的一種熱加工工藝。金屬熱處理工藝一般可分為表面熱處理、化學熱處理以及整體熱處理。整體熱處理是最為常用的熱處理工藝，主要包含淬火、回火、正火以及退火四種形式以及它們之間配合使用的其他形式。隨著以汽車工業為代表的機械制造業的發展，要求原材料具有更高的易加工性，而且對材料力學性能的要求越來越高，含硫易切削鋼用途廣泛、生產成本低且作為含鉛易切削鋼的替代品經濟環保，近年來得到了快速發展，硫易切削鋼的可切削性隨硫質量分數的增多而改善，即在刀具同樣壽命的條件下，硫質量分數越高，可切削速度越高。合理的熱處理工藝，不僅使鋼的性能達到用戶要求，還能減少因不合理的熱處理導致廢品廢件。硫易切削鋼硫質量分數不同，可分為低硫鋼w(S)≤0.025％、中硫鋼w(S)＝0.040％-0.090％和高硫鋼w(S)＝0.10％-0.30％。

但是目前，不當的熱處理工藝會增加含硫鋼夾雜物的變性，影響鋼的切削性能、降低鋼的淬透性、增加含硫鋼的開裂率等缺陷，給金屬熱加工工業生產帶來巨大的經濟損失，亟需一種可以改善鋼的切削性能、降低含硫鋼的開裂率，最主要還能提高鋼的淬透性和穩定性的熱處理方法。

背景技術部分的內容僅僅是發明人所知曉的技術，并不當然代表本領域的現有技術。

發明內容

針對現有技術存在問題中的一個或多個，在本發明的一個方面，本發明提供一種保淬透性易切削鋼，所述保淬透性易切削鋼的化學組分及質量百分含量為：C：0.40～0.45％、Si：0.10～0.50％、Mn：1.00～1.50％、P≤0.025％、S：0.020～0.050％、Al：0.020～0.060％、B：0.0010～0.0035％、Cr：0.20～0.50％、V：0.03～0.20％、Ti：0.02～0.10％、Mo≤0.10％、Ni≤0.30％、Cu≤0.30％、Pb≤0.020％、Sn≤0.030％，其它為Fe和不可避免的雜質。

優選地，上述保淬透性易切削鋼的化學組分及質量百分含量為：C：0.38％、Si：0.25％、Mn：1.10％、P：0.019％、S：0.032％、Al：0.020％、B：0.0025％、Cr：0.35％、V：0.10％、Ti：0.027％、Mo：0.08％、Ni：0.27％、Cu：0.25％、Pb：0.020％、Sn：0.030％，其它為Fe和不可避免的雜質。

優選地，上述保淬透性易切削鋼中的氣體含量滿足以下條件：H≤2.5ppm；O≤25ppm；N≤80ppm。這樣可以保證產品鍛造使用時，降低鋼中白點、夾雜物及降低N對鋼的淬透性影響。

在本發明的另一方面，本發明提供了上述保淬透性易切削鋼的熱處理方法，所述熱處理方法包括步驟：

正火：所述正火的溫度為850℃～910℃，所述正火時間為55-65min；

第一淬火：所述第一淬火在所述正火之后，所述第一淬火的溫度為860℃～880℃；

以上正火和第一淬火的熱處理步驟可以增強鋼的末端淬透性；