[發(fā)明專利]高性能鋁合金切削加工刃具用材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211057031.1
• 申請日: 2022-08-30
• 公開（公告）號: CN115491578B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發(fā)明（設計）人: 蔣百鈴;顏國君;楊超;劉保建;胡志濤
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: C22C37/10
• 分類號: C22C37/10;C22C37/08;C22C33/10;C21D1/18;C21D1/74;C21D1/773;C21D9/22;C21D5/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

1.一種高性能鋁合金切削加工刃具用材料，其特征在于，按照質(zhì)量百分比，其成分如下：3.4-3.7%C，2.5-3.0%Si，6-10%Ni，3-5%Mn，1.5-3.5%Cr，1.0-2.5%Mo，0.5-1.0%V，≦0.04%S，≦0.1%P，0.03-0.05%Mg，0.03-0.05%RE，其余為Fe；材料的組織組成為：包括含C量為0.3~0.5%等軸的奧氏體晶粒基體，其上彌散分布的細小Fe、Cr、Mo、V的碳化物以及細小、尺寸和分布都均勻的球形石墨；其中Cr、Mo、V的碳化物數(shù)量為6%~8%，球形石墨的體積百分數(shù)約為10%，石墨球的密度數(shù)≧400個/mm²，且該奧氏體在外應力的作用下，應力作用區(qū)域內(nèi)的奧氏體會轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體。

2.一種權利要求1中所述的高性能鋁合金切削加工刃具用材料的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，將廢鋼、面包鐵或高爐鐵水、Ni板、鉬鐵、鉻鐵、釩鐵、錳鐵、硅鐵、孕育劑、球化劑按照刃具用材料的成分要求配料，然后把配好的各原料在中頻感應爐中熔化成鐵水；

步驟2，按水平連鑄的工藝規(guī)范，采用喂絲孕育與球化工藝并結合二次孕育，將步驟1得到的鐵水連鑄出刃具用型材；

步驟3，將步驟2得到的刃具用型材加工成刃具；

步驟4，對步驟3得到的刃具進行熱處理；在所述步驟4中，熱處理包含淬火處理和時效處理，所述淬火處理的溫度為1000-1050℃，保溫時間為4h-8h，并且在真空或還原性氣氛中進行；所述時效處理的溫度為450-600℃，時效時間為2-6h；淬火熱處理使得刃具的鑄態(tài)組織變?yōu)榈容S的奧氏體晶粒，同時完成成分的均勻化；在所述步驟4中，淬火熱處理后刃具的組織為等軸奧氏體以及細小、尺寸和分布都均勻的球形石墨；刃具中不存在碳化物，其中的碳化物形成元素Cr、Mo、V均固溶在奧氏體基體中，同時奧氏體基體中的固溶碳含量不低于0.8%；時效處理后刃具的組織是：等軸的奧氏體基體、奧氏體基體上彌散分布細小的Fe、Cr、Mo、V的碳化物以及細小尺寸和分布都均勻的球形石墨；其中Cr、Mo、V的碳化物總數(shù)量為6~8%。

3.根據(jù)權利要求2所述的高性能鋁合金切削加工刃具用材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟2中，得到的刃具用型材，其石墨球的體積分數(shù)約為10%，石墨球的密度數(shù)≧400個/mm²。

4.根據(jù)權利要求3所述的高性能鋁合金切削加工刃具用材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟4中，淬火處理后的刃具，其硬度不高于HRC25。

5.根據(jù)權利要求4所述的高性能鋁合金切削加工刃具用材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟4中，時效處理后的刃具，其硬度值不低于HRC50；時效處理后的等軸奧氏體基體中含C量為0.3~0.5%。