[發(fā)明專利]一種800MPa電鍍性能優(yōu)異的高表面硬度工具鋼及生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110804501.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113564487B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊玉;王英海;張吉富;任俊威;叢志宇;喬磊;馬鋒;王杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/04
• 分類號(hào): C22C38/04;C22C38/16;B21B1/46;B21B45/02;B21B45/08;B22D11/16;C22C33/04
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務(wù)所(普通合伙) 21224
• 代理人: 陶新亞

本發(fā)明涉及一種800MPa電鍍性能優(yōu)異的高表面硬度工具鋼及生產(chǎn)方法，工具鋼的化學(xué)成分按重量百分比計(jì)為：C 0.40％～0.60％，Mn 0.4％～1.5％,Ca 0.0005％～0.05％，Mg0.0005％～0.05％，Ba 0.1％～1.0％，Ca/Ba≥0.05，Ca/S≥0.5，Ca/Mg≥1，Cu 0.2％～1.0％，P≤0.020％，S≤0.015％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所生產(chǎn)的工具鋼表面光潔、無(wú)需熱處理表面硬度55HRC以上,表面無(wú)晶界氧化層和脫碳層，表面粗糙度≤0.9Ra/μm，省略拋砂工藝后電鍍合格率達(dá)到100％。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工具鋼生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適合電鍍的熱軋高表面硬度工具鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

目前，普通的工具鋼大多采用中碳鋼經(jīng)熱處理加工而成，一般要求熱處理后硬度37HRC以上，而且為了防腐蝕生銹，工具表面均需進(jìn)行電鍍處理。例如，捆綁帶卡扣用的工具鋼通常采用45Mn或45#鋼加工而成，一般要求熱處理后硬度37～41HRC。常規(guī)的捆綁帶卡扣加工工序是：冶煉-熱軋-冷軋-退火--冷軋板沖壓成型-熱處理-拋砂-滾光-電鍍-組裝。其中，不僅冷軋的成本高，拋砂和滾光的表面處理工藝復(fù)雜，成本也高。熱處理淬火產(chǎn)生油煙嚴(yán)重環(huán)境污染，且加熱能源消耗大。近年來(lái)，為節(jié)省成本，很多生產(chǎn)廠家采用熱軋鋼板直接加工捆綁帶卡扣，但電鍍后表面霉斑點(diǎn)狀腐蝕缺陷嚴(yán)重，不合格。而且，隨著環(huán)保要求不斷提升及生產(chǎn)成本問(wèn)題，工具鋼下游用戶的電鍍工藝也在不斷改變，有些甚至取消了電鍍前的拋砂工藝，導(dǎo)致捆綁帶卡扣電鍍后點(diǎn)狀霉斑腐蝕缺陷更加嚴(yán)重，產(chǎn)品不合格。

公告號(hào)為CN104745786B的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了“一種免球化退火的用CSP線生產(chǎn)薄規(guī)格工具鋼的方法”，其生產(chǎn)的是厚度1-2.5mm的薄工具鋼鋼板，不能滿足厚度較大的工具使用需求；采用低溫軋制、快冷到馬氏體轉(zhuǎn)變溫度附近低溫卷取，再回火得到回火屈氏體降低強(qiáng)硬性的生產(chǎn)工藝，一方面對(duì)卷取機(jī)能力要求極高，另一方面卷取過(guò)程中發(fā)生馬氏體相變，馬氏體脆性極大，極易斷帶，且卷后要進(jìn)行550～700℃高溫回火處理，成本較高。另外，該工藝控制脫碳深度不超過(guò)板厚的1％。

公告號(hào)為CN103173598B的中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)了“一種免退火型中高碳鋼板制造工藝”，公開(kāi)號(hào)為CN102417959A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了“一種免退火處理熱軋S50C板帶生產(chǎn)方法”，采用兩相區(qū)或鐵素體區(qū)低溫大壓下軋制，高溫卷取堆垛，得到60％鐵素體和部分球化珠光體，軟化降低鋼板硬度到80-85HRB。上述工藝得到的鋼板鐵素體量多、塊大，必須淬火回火才能使用，而且熱處理后硬度低，不能滿足高端工具鋼的使用要求。

公開(kāi)號(hào)為CN104204309A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了一種“電鍍用鋼板和電鍍鋼板以及它們的制造方法”，電鍍用鋼板以質(zhì)量計(jì)含有C：0.0005％-0.005％，同時(shí)加Cr、Si、Mn等少量合金，屬超低碳鋼，其強(qiáng)度級(jí)別低，不能滿足栓緊帶卡扣用鋼拉伸及硬度需求。

公開(kāi)號(hào)為CN105177430A的中國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)了“一種合金工具鋼及其生產(chǎn)方法”，涉及一種中碳工具鋼，鋼中含有：C 0.5％，Si 0.2％，Mn 0.5％，Cr 5.0％，Mo 2.3％，V0.5％，S≤0.003％，P≤0.02％，該合金工具鋼中加入Cr、Mo、V等合金較多，冶煉需采用電渣重熔澆注鑄錠，成材率低，需要軟化退火、球化退火、淬火、回火等多道熱處理工序，成本高，不適于加工制造形狀復(fù)雜的各類工具。

上述工具鋼及生產(chǎn)方法均存在一定缺陷，不能滿足低成本高硬度、高電鍍性能的工具鋼使用需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種電鍍性能優(yōu)異的高表面硬度工具鋼及生產(chǎn)方法，克服了現(xiàn)有工具鋼存在的熱處理成本高、省略拋砂工藝后電鍍不合格等不足，所生產(chǎn)的工具鋼表面光潔、無(wú)需熱處理表面硬度55HRC以上,表面無(wú)晶界氧化層和脫碳層，表面粗糙度≤0.9R_a/μm，省略拋砂工藝后電鍍合格率達(dá)到100％。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：