[發明專利]一種高鈷高鉬超硬型高速鋼及改善其熱加工性能的方法有效

申請號：	202110652006.7	申請日：	2021-06-11
公開（公告）號：	CN113355584B	公開（公告）日：	2022-10-14
發明（設計）人：	李花兵;馮浩;姜周華;焦衛超;朱紅春;張樹才;楊守星;賀彤	申請（專利權）人：	東北大學
主分類號：	C22C33/04	分類號：	C22C33/04;C22B9/18;C21D8/00;C22C38/22;C22C38/30;C22C38/24;C22C38/02;C22C38/04
代理公司：	北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385	代理人：	任霜
地址：	113122 遼寧***	國省代碼：	遼寧;21
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種高鈷高鉬超硬型高速鋼改善熱加工性能方法
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【說明書】：

本發明屬于高速鋼技術領域，具體涉及一種高鈷高鉬超硬型高速鋼及改善其熱加工性能的方法。本發明提供的改善方法，包括以下步驟：將工業純鐵、含鉻原料、含鉬原料、金屬鎢、金屬鈷、石墨、工業硅、含錳原料、含釩原料進行感應熔煉，得到鋼水；將所述鋼水澆鑄得到的鑄錠進行加壓電渣重熔，得到電渣錠；所述加壓電渣重熔過程中凝固壓力為1～2MPa；將所述電渣錠依次進行高溫熱處理和鍛造，得到高鈷高鉬超硬型高速鋼鍛件。通過提高加壓電渣重熔凝固壓力，提高了電渣錠冷卻速率，細化了共晶碳化物；同時通過高溫熱處理使電渣錠中M₂C共晶碳化物分解及球化，改善了碳化物的形態和尺寸，進而提高了高鈷高鉬超硬型高速鋼的熱加工性能和加工成材率。

技術領域

本發明屬于高速鋼技術領域，具體涉及一種高鈷高鉬超硬型高速鋼及改善其熱加工性能的方法。

背景技術

高速鋼具有硬度高、耐磨性好、紅硬性優良等優點，廣泛應用于刀具、高載荷模具、航空高溫軸承、高性能軋輥等領域。近年來，隨著現代切削加工技術的迅速發展，雖然高速鋼面臨被硬質合金等材料替代的挑戰，但因其工藝性能好，強度和韌性配合好，抗沖擊能力強，可用來制造復雜精密刀具、耐沖擊和振動的切削刀具，至今在刀具材料領域仍占有重要地位，特別是以M42為代表的高性能高速鋼的需求依然旺盛。

目前，高速鋼生產流程主要以熔煉工藝為主，即熔煉→LF+VD精煉→制成電極棒進行電渣重熔→鍛造。但由于合金元素(Co、Mo、W、Cr、V等)含量高且傳統電渣重熔冷卻能力有限等緣故，高速鋼在凝固過程中極易形成嚴重的碳和合金元素偏析，因而在晶界處形成粗大的網狀共晶碳化物。共晶碳化物的存在既會嚴重割裂基體，又作為裂紋源和裂紋擴展的途徑，導致高速鋼晶界脆化嚴重，熱塑性降低，進而使得高速鋼在鍛造和軋制等熱加工過程中極易開裂，成材率低。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種高鈷高鉬超硬型高速鋼及改善其熱加工性能的方法。本發明通過提高加壓電渣重熔過程中凝固壓力，增加高溫熱處理步驟以及優化鍛造工藝，提高了高鈷高鉬超硬型高速鋼的熱加工性能，進而提高了其加工成材率。

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種改善高鈷高鉬超硬型高速鋼熱加工性能的方法，包括以下步驟：

將工業純鐵、含鉻原料、含鉬原料、金屬鎢、金屬鈷、石墨、工業硅、含錳原料、含釩原料進行熔煉，得到鋼水；

將所述鋼水澆鑄得到的鑄錠進行加壓電渣重熔，得到電渣錠；所述加壓電渣重熔過程中凝固壓力為1～2MPa；

將所述電渣錠依次進行高溫熱處理和鍛造，得到高鈷高鉬超硬型高速鋼鍛件。

優選的，所述高溫熱處理的溫度為1100～1140℃，保溫時間為6～10h；升溫至熱處理所需溫度的升溫速率為80～120℃/h。

優選的，所述加壓電渣重熔的電壓為33～40V，電流為2200～3000A，壓力為1～2MPa。

優選的，所述熔煉包括以下步驟：

將工業純鐵、含鉻原料、含鉬原料、金屬鎢、金屬鈷進行感應熔煉，得到基礎鋼水；

將部分石墨加入所述基礎鋼水進行真空碳脫氧，得到預脫氧鋼水；

將含錳原料、含釩原料、工業硅和剩余石墨加入所述預脫氧鋼水進行合金化，得到鋼水。