[發明專利]粉末冶金高速鋼絲材的制備方法

有效

• 申請號: 202210618306.8
• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN115011865B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發明（設計）人: 陳業高;潘海成;彭凌劍;張安民;邵國友
• 申請（專利權）人: 河北高冶新材料有限公司
• 主分類號: C22C33/06
• 分類號: C22C33/06;C22C35/00
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 廉海濤

1.一種粉末冶金高速鋼絲材的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：按配比取用原料Fe、W、Mo、Co、V、Nb的純金屬以及C-Fe、Si-Fe、Mn-Fe、Cr-Fe、La-M、Yb-M、V-N或Nb-N、Ti-C的中間合金，并對所有原料進行干燥處理，采用真空感應熔煉技術熔煉母合金；在熔煉母合金的過程中，加入的La-M和Yb-M中間合金占La-M和Yb-M總重量的40~60%，加入的V-N或Nb-N的中間合金占V-N或Nb-N總重量的40~60%，加入的Ti-C中間合金占Ti-C總重量的40~60%；

S2：電渣重熔噴射沉積：將S1制備的母合金電渣重熔，一邊電渣，一邊加入剩余的La-M和Yb-M中間合金；并在電渣重熔后不經過凝固和再次熔化的步驟而直接噴射沉積，形成高速鋼沉積坯；在上述噴射沉積過程中，復合剩余的Ti-C和V-N或Nb-N的粉末；霧化熔滴到達沉積坯表面時液相比例為30~50%；

S3：對S2所得的高速鋼沉積坯進行分級均勻化退火熱處理；

S4：對所述S3所得高速鋼沉積坯進行鍛造和/或擠壓、軋制、拉拔處理，得到Φ1-3mm的絲材；

S5：對S4所得絲材再次進行分級熱處理；

在所述S5中，所述分級熱處理的工藝如下：

（1）一次加熱：以5~10℃/min的升溫速度加熱至580~620℃，保溫時間t=3~5min/cm×d；

（2）二次加熱：以5~10℃/min的升溫速度加熱至840~860℃，保溫時間t=2~4min/cm×d；

（3）三次加熱：以5~10℃/min的升溫速度加熱至1170~1260℃，保溫時間t=2~4min/cm×d；

（4）一次冷卻：以10³~10⁵℃/s的降溫速度降溫至200~300℃，出爐空冷至室溫；

（5）回火：以5~10℃/min的升溫速度加熱至560~570℃，保溫時間t=0.2~3h/cm×d；

（6）二次冷卻：隨爐冷卻至200~300℃，出爐空冷至室溫；

（7）重復（5）和（6）至少一次；

其中，d為樣品的最大壁厚，單位cm。

2.根據權利要求1所述的粉末冶金高速鋼絲材的制備方法，其特征在于，在所述S2中，所述Ti-C和V-N或Nb-N的粉末粒徑為0.5~2μm。

3.根據權利要求1所述的粉末冶金高速鋼絲材的制備方法，其特征在于，在所述S1中，原料形態為：100%鑄錠料或者70~90%鑄錠料+10~30%粉末料壓制成的顆粒料；

或者，原料形態為：純金屬、La-M和Yb-M中間合金為鑄錠料，其余中間合金C-Fe、Si-Fe、Mn-Fe、Cr-Fe、La-M、Yb-M、V-N或Nb-N、Ti-C為粉末料壓制成的顆粒料；

加料順序為先加鑄錠料，后加粉末料。

4.根據權利要求1所述的粉末冶金高速鋼絲材的制備方法，其特征在于，在所述S4中，所述鍛造的工藝如下：

預熱：首先以5~10℃/min的加熱速度將坯料加熱至580~620℃，保溫時間t=3~5min/cm×d?；然后以5~10℃/min的升溫速度加熱至840~860℃，保溫時間t=2~4min/cm×d；其中，d為樣品的最大壁厚，單位cm；

鍛造：對坯料進行鍛造，每次減小量為5~30%，每次鍛造完后直接將坯料重新放入840~860℃的爐中加熱，加熱時間t=1~3min/cm×d，直至將坯料鍛造至所需尺寸；

冷卻：將鍛造完成的坯料放入爐中隨爐冷卻至200~300℃，然后出爐空冷至室溫。