專利名稱：：一種工具鋼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種金屬合金，具體地說本發(fā)明涉及一種工具鋼。屬于冶金
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：目前，市場上常用的高速切削刀具,尤其是復(fù)雜刀具，以及鉆頭、絲錐、立銑刀等用鋼，以及可應(yīng)用于高載荷的模具、高溫條件下服役的耐磨零部件等用鋼，其主要化學(xué)成分組成C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn和Fe。隨著機(jī)械加工業(yè)的迅速發(fā)展，刀具使用量越來越多，切削速度要求是越來越高，因此對制作刀具用的材料性能要求也越來越高。為提高性能，可提高高速鋼的合金含量，甚至使用硬質(zhì)合金、陶瓷材料，但這些材料在制作復(fù)雜刀具時由于韌性不足，抗沖擊性能差，因此在復(fù)雜刀具材料方面極少采用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對以上現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提出一種工具鋼，調(diào)整其合金成分，使其具有高韌性、高成材率，從而質(zhì)量易控制、易于大規(guī)模生產(chǎn)，而用該種材料制作的復(fù)雜刀具及其它工具的韌性及抗彎強(qiáng)度高的優(yōu)點，明顯提高其使用壽命。基于以上目的，本發(fā)明是采取以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種工具鋼，其主要化學(xué)成分組成為C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn和Fe，其特征在于還含有Nb，各組分的重量百比分比為C0.600.76%，Si0.100.50%，W5.56.75%,Mo4.55.5%，Cr3.804.5%,V1.52.5%,Nb0.020.5%，S《0.030%,P《0.030%，Mn《0.45%，其余為Fe。3本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化為，本工具鋼中還含有Re(稀土)，各組分的重量百比分比為C0.600.76%，Si0.100.50%，W5.56.75%，Mo4.55.5%,Cr3.804.5%,V1.52.5%，Nb0.020.5%，Re0.0020.03%，S《0.030%,P《0.030%，Mn《0.45%，其余為Fe。本發(fā)明的特點是由于在本發(fā)明的工具鋼中加入了鈮和稀土元素，與現(xiàn)有材料相比具有更高韌性、更高成材率、質(zhì)量易控制、易于大規(guī)模生產(chǎn)，用該種材料制作的復(fù)雜刀具及其它工具的韌性及抗彎強(qiáng)度高的優(yōu)點，明顯提高其使用壽命。圖l為本發(fā)明實施例加熱300〃晶粒度10.5#(加熱溫度121(TC)圖2為本發(fā)明同等樣加熱300〃晶粒度9.5#(加熱溫度1210°C)圖3為本發(fā)明實施例加熱300"晶粒度10.0#(加熱溫度123(TC)圖4為本發(fā)明同等樣加熱300〃晶粒度9.0#(加熱溫度1230。C)具體實施例方式實施例1:一種工具鋼，其主要化學(xué)成分組成為C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn、Fe和Nb，各組分的重量百分比見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本發(fā)明的材料采用以下工藝路線生產(chǎn)<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>主要控制要求為A、成材規(guī)范1、(H00mm以下材用600公斤電渣錠生產(chǎn)，2、4>100mm以上材用1噸電渣錠生產(chǎn)。B、電弧冶煉入爐的爐料必須干燥、少銹，由返回料和低磷原料鋼、高碳鋼及鉤、鉬、鉻、釩等鐵合金組成，同鋼種返回料占比大于40%。造渣輔材必需烘烤，確保模子、澆板等澆鋼系統(tǒng)干燥，最好有IO(TC左右的余溫。C、LF鋼包精煉在滑板上吹氬，是用于開澆，必需通過透氣磚吹氬才能達(dá)到效果。吹氬系統(tǒng)中添加流量表，在大氣壓下每噸鋼吹氬量為0.5立方米。最好再上VD脫氣，在真空狀態(tài)下，吹氬量明顯減少，如在0.01大氣壓下每噸鋼的吹氬量為0.005立方米。D、VD脫氣精煉要求在7-9分鐘時間范圍內(nèi)把真空度抽到76Pa以內(nèi)，并在此真空度下保持15分鐘以上。E、鍛造鋼錠或鋼坯高溫保溫時間按1小時/100mm(直徑或邊長)計算，600公斤鋼錠高溫加熱時間為3小時，1噸錠高溫加熱4小時以保證鋼錠燒透，加熱溫度1150117(TC，溫度不能長時間超高，造成鋼錠過熱、過燒,即使冶煉再好的鋼都會被燒壞。為提高碳化物不均勻度質(zhì)量，鍛壓時走扁方，高寬比為1:1.5。F、軋鋼加熱溫度不能超過117(TC。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1、一種工具鋼，其主要化學(xué)成分組成為C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn和Fe，其特征在于其主要化學(xué)成分中還含有Nb，各組分的重量百比分比為C0.60～0.76％，Si0.10～0.50％，W5.5～6.8％，Mo4.5～5.5％，Cr3.8～4.5％，V1.5～2.5％，Nb0.02～0.50％，S0.01～0.030％，P0.01～0.030％，Mn0.00～0.45％，其余為Fe。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工具鋼，其特征在于本工具鋼中還含有Re，各組分的重量百比分比為C0.600.76%，Si0.100.50%，W5.56.75%，Mo4.55.5%，Cr3.804.5%,V1.52.5%，Nb0.020.5%,Re0.0020.03%，S0.010.030%，P0.010.030%，Mn0.000.45%，其余為Fe。全文摘要本發(fā)明涉及一種工具鋼，其主要化學(xué)成分組成為C、Si、W、Mo、Cr、V、S、P、Mn和Fe，其特征在于還含有Nb，各組分的重量百比分比為C0.60～0.76％，Si0.10～0.50％，W5.5～6.75％，Mo4.5～5.5％，Cr3.80～4.5％，V1.5～2.5％，Nb0.02～0.5％，S≤0.030％，P≤0.030％，Mn≤0.45％，其余為Fe。由于在本發(fā)明的工具鋼中加入了鈮和稀土元素，與現(xiàn)有材料相比具有更高韌性、更高成材率、質(zhì)量易控制、易于大規(guī)模生產(chǎn)，用該種材料制作的復(fù)雜刀具及其它工具的韌性及抗彎強(qiáng)度高的優(yōu)點，明顯提高其使用壽命。文檔編號C22C38/26GK101671795SQ20081019608公開日2010年3月17日申請日期2008年9月12日優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日發(fā)明者鄭衛(wèi)琴申請人:鄭衛(wèi)琴