[發(fā)明專利]粉末冶金高速鋼絲材的制備方法

有效

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• 申請日: 2022-06-02
• 公開（公告）號: CN115011865B
• 公開（公告）日: 2023-05-23
• 發(fā)明（設計）人: 陳業(yè)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

本發(fā)明涉及粉末冶金技術領域，公開了一種粉末冶金高速鋼絲材的制備方法，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的中間合金熔煉母合金；將母合金一邊電渣，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(jīng)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；過程中復合剩余的Ti?C和V?N或Nb?N的粉末；然后進行分級均勻化退火熱處理；鍛造和/或擠壓、軋制、拉拔處理得到絲材后再進行分級熱處理。本發(fā)明制備的粉末高速鋼純凈度更高，非金屬夾雜物和有害氣體含量減少90%，強度明顯提升。

技術領域

本發(fā)明涉及粉末冶金技術領域，特別涉及一種粉末冶金高速鋼絲材的制備方法。

背景技術

粉末高速鋼是粉末冶金高速鋼的簡稱，是通過采用粉末冶金方法制備得到致密鋼坯，再經(jīng)熱變形、熱處理而得到的高速鋼。粉末冶金技術解決了傳統(tǒng)高速鋼冶煉過程中一次碳化物粗大和組織嚴重偏析等問題，改善了組織的同時使用性能得到極大的提升。粉末高速鋼具有無成分偏析、晶粒細小、碳化物細小、熱處理變形小、硬度均勻、韌性和耐磨性良好等諸多優(yōu)點，廣泛用于制造難加工材料的切削工具，尤其適合制作大型拉刀、立銑刀、滾刀和剃齒刀。粉末高速鋼的生產(chǎn)工藝技術在國外已經(jīng)成熟，主要集中在少數(shù)發(fā)達國家，對我國實行技術封鎖，我國的粉末高速鋼材料和產(chǎn)品多依賴進口，我國一直致力于該技術的研究和產(chǎn)品試制，目前仍處于研發(fā)和試生產(chǎn)階段。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對現(xiàn)有技術中存在的問題，本發(fā)明提供一種粉末冶金高速鋼絲材的制備方法，制備的粉末高速鋼純凈度更高，非金屬夾雜物和有害氣體含量減少90%，強度明顯提升。

技術方案：本發(fā)明提供了一種粉末冶金高速鋼絲材的制備方法，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(jīng)過凝固和再次熔化的步驟而直接噴射沉積，（好處：電渣后的母合金純凈度更高，不會因霧化時再次熔化而造成污染，這樣制備的粉末純凈度更高。）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。

優(yōu)選地，在所述S2中，所述Ti-C和V-N或Nb-N的粉末粒徑為0.5~2μm。

優(yōu)選地，在所述S1中，原料形態(tài)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(tài)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。