采用喂線工藝或者插 管工藝添加硼，使每個細(xì)小的供硼源顆粒都可以得到鈦和變質(zhì)孕育劑的充分保護(hù)，減少了 硼在鋼水中的氧化，硼的損失小回收率高，硼的回收率穩(wěn)定在93%以上，降低了成本。
[0018] 2、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼，通過在基體中添加奧氏體化合金元素錳，使其形 成含硼亞穩(wěn)奧氏體基體，形成鑄態(tài)奧氏體組織，通過采用微量元素變質(zhì)處理使鐵一硼合金 中硼化物團(tuán)球化，使Fe-Cr-B合金組織中原先呈連續(xù)地、網(wǎng)狀分布的硼化物M2B轉(zhuǎn)變?yōu)楣铝?的團(tuán)球狀均勻地分布在基體上，從而大幅度的提高材料的沖擊韌性。在沖擊磨損條件下，奧 氏體組織因摩擦形變產(chǎn)生大量位錯、層錯而誘發(fā)馬氏體相變，使硬度急劇升高而抗磨。而 且，次表層的奧氏體易于變形，從而減緩了疲勞裂紋的產(chǎn)生和發(fā)展，尤其是降低了硼化物、 碳化物斷裂和剝落的程度。使硼化物、碳化物和奧氏體雙相組織在磨損過程中互相支撐，相 得益彰，從而使其達(dá)到高硬度材料的水平并保持有足夠高的強(qiáng)韌性和高抗沖擊耐磨性、抗 沖刷腐蝕性能的綜合性能指標(biāo)，從而實現(xiàn)其在高沖擊磨損工況下等高可靠性磨損領(lǐng)域的工 業(yè)化應(yīng)用。
[0019] 3、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼由于采用廉價的硼取代昂貴的鎳等合金，生產(chǎn)成本 低，可比高鉻鑄鐵降低生產(chǎn)成本30~50%，通過添加鉬、鎳、釩、鎢可形成碳化物、氮化物、硼 化物和碳-硼化物的添加元素，形成高韌性含硼高速鋼，提高了材料的抗磨損性能，使本發(fā) 明的高韌性含硼高速鋼具有良好的抗斷裂韌性、耐熱疲勞性和抗熱沖擊性能。
[0020] 4、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼由于基體中含碳量低，因而具有較高的耐冷熱疲勞 性、抗斷裂韌性和抗熱沖擊性能，可以滿足熱作工況對模具材料的要求。
[0021] 5、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼由于含有大量的高硬度硼化物，除了改善淬透性 外，可以大幅度的提尚耐磨性能，可比尚絡(luò)白口鑄鐵提尚30~50%。
[0022] 6、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼由于含有大量的鉻，具有良好的抗氧化性能、耐腐 蝕性能。
[0023] 7、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼可以采用普通電爐熔煉，原料選用普通廢鋼、鉻鐵、 銅板、錳鐵、硅鐵、硼鐵直接生產(chǎn)，采用鈦鐵、鈰基稀土和含氮物質(zhì)及堿金屬鉀進(jìn)行包內(nèi)沖入 法復(fù)合變質(zhì)孕育處理。經(jīng)變質(zhì)處理后的合金中的硼化物呈孤立的團(tuán)球狀均勻地分布在強(qiáng)韌 性好的馬氏體基體上，使沖擊韌性得到明顯的改善，沖擊韌性ak達(dá)到10~12J/cm2，較之 變質(zhì)處理前提高約30%，生產(chǎn)工藝簡便。
[0024] 8、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼具有很好的流動性和鑄造成性能，可以采用普通砂 型鑄造、消失模鑄造、失蠟精密鑄造、金屬型鑄造和樹脂砂型鑄造、離心復(fù)合鑄造等方法成 型，鑄件不易沾砂，澆冒口易于清理，可以直接鑄造成各種形狀的產(chǎn)品。
[0025] 9、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼可以在700~780°C下進(jìn)行淬火，使其基體形成亞 穩(wěn)奧氏體組織，使合金硬度降低到30~35HRC以下，以便于進(jìn)行機(jī)械加工；可以在920~ 1150Γ范圍內(nèi)的溫度下進(jìn)行熱處理，使其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后采用空冷硬化，以便 在合金基體中形成馬氏體組織，還可以將熱處理后的材料在150~200°C進(jìn)行回火處理，使 合金硬化后的硬度達(dá)到HRC50~65,硬度變化范圍大，可以滿足不同工況的使用要求，熱處 理工藝簡單，成本低廉。
[0026] 10、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼具有良好的可焊接性、可氣割性能。
[0027] 11、本發(fā)明的高韌性含硼高速鋼適用范圍廣，可以廣泛應(yīng)用汽車、摩托車、農(nóng)機(jī)和 機(jī)械制造等工業(yè)生產(chǎn)中的壓力鑄造、擠壓鑄造、重力鑄造、鍛造成型等所需的熱作模具；應(yīng) 用于冶金乳輥、玻璃成型模具、泥漿栗栗殼和葉輪、焊管擠壓輥、銅精鍛模具、熱鐓模具和銅 壓鑄模具、鋁壓鑄模具、耐火磚成型模具、破碎機(jī)錘頭、磨輥、球磨機(jī)襯板等領(lǐng)域?？垢邷匦?能好，高溫工況下使用不軟化。
【具體實施方式】
[0028] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0029] 實施例1 一種高韌性含硼高速鋼及其制備方法化學(xué)成分及其質(zhì)量百分比為；0.40% C，3.5% Cr， 0. 6% Si, 3. 8% Μη, 1.0% Β, 1. 2% Mo, 1. 5% ff,0. 7% V,0. 8% Cu,0. 5% Ti, 0. 10% Ca,0. 08% Ce，0· 10% Y，0. 08% N，0. 10% Nb，0. 15% Mg，0. 065Ba，0. 07%K，S < 0· 03%，P < 0· 04%，余 量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素。
[0030] 制造工藝步驟是： (1) 供硼劑和變質(zhì)孕育劑制造： 將釩鐵、鈦鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵、含氮釩鐵破碎成60~100目的粉末，將 60~100目的隊、818203、5^4和變質(zhì)元素稀土(^、還原劑稀土硅鐵一起按照質(zhì)量百分比 1. 0% Β,Ο. 50% Ti, 0. 10% V,0. 10% Ca,0. 08% Ce, 0. 10% Y,0. 08% N,0. 10%Nb,0. 15%Mg, 0· 065Ba，0· 07%K配比后混合均勾，采用厚度0· 15mm低碳鋼鋼帶包裝，滾乳成直徑8~15mm 金屬包芯線，或者直接裝入低碳鋼管中； (2) 冶煉 將廢鋼、絡(luò)鐵在電爐中恪化，鋼水恪清后加入銅板、娃鐵、猛鐵、鑰鐵、媽鐵、I凡鐵，控制 碳含量達(dá)到要求，爐前調(diào)整成分合格后，將熔體溫度升高至1560°c，加入硅鈣合金進(jìn)行預(yù)脫 氧，加入鋁終脫氧； (3) 加硼和變質(zhì)孕育處理 將（1)所制造的供硼劑和變質(zhì)孕育劑金屬包芯線通過喂線機(jī)，按照所需質(zhì)量百分比含 量加入到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，或?qū)ⅲ?)所制造的供硼劑和變質(zhì)孕育劑鋼 管，按照所需質(zhì)量百分比含量添加到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，或者直接添加 到鋼包內(nèi)澆注的鋼水中進(jìn)行加硼和變質(zhì)孕育處理； (4) 澆注成型 將經(jīng)處理好的鋼水在砂型或金屬型內(nèi)澆注成鑄件，或在離心機(jī)上采用離心復(fù)合鑄造法 澆注成外層為高硼高鉻耐磨合金鋼，內(nèi)層為鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵或低合金鋼的雙金屬 復(fù)合材料，熔體澆注溫度1420°C ; (5) 熱處理 ① 鑄件清理后，在750°C溫度下保溫4小時進(jìn)行亞臨界空淬，將基質(zhì)分解成鐵素體和碳 化物的混合體，使其基體形成亞穩(wěn)奧氏體組織，并使其硬度降低到30~35HRC，以便于進(jìn)行 機(jī)械加工； ② 鑄件清理后，或經(jīng)機(jī)械加工后，將鑄件或加工件在950°C保溫2小時進(jìn)行熱處理，使 其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進(jìn)行空冷到室溫，以便在合金基質(zhì)中形成馬氏體顯微組織， 經(jīng)過該熱處理工藝處理后的材料的硬度可以達(dá)到HRC50~65 ; ③ 將熱處理后的材料在150~200°C進(jìn)行回火處理，回火保溫時間2 - 4小時，隨爐空 冷至室溫，以進(jìn)一步調(diào)整硬度； 所述的供硼劑為工業(yè)BC、B203、BN，其中BC含量為50%，其中B20 3含量為30%，BN含量 為 20% ; 所述的B203供硼劑為工業(yè)硼砂或者硼酸經(jīng)脫水后制得，采用劑稀土硅鐵在鋼水中直接 還原成B ; 所述的N源為Si3N4和含氮鉻鐵； 所述的變質(zhì)孕育劑為稀土 Ce、氧化鉀、硅鈣鋇合金； 表1多元耐磨高硼合金鋼力學(xué)性能
實施例2 一種高韌性含硼高速鋼化學(xué)成分及其質(zhì)量百分比為；0.50% C，4.0% Cr，1.0% Si，4. 2% Μη, 0.90% B,1.2% Mo, 1. 4% ff,0. 8% V,0. 6% Cu,0. 7% Ti, 0. 10% Ca,0. 10% Ce, 0. 14% Y, 0.08% N，0.13% Nb，0.15% Mg，0.08Ba，0.09%K，S< 0.03%, P< 0.04%，余量為 Fe 和不可 避免的雜質(zhì)元素。
[0031 ] 制造工藝步驟是： (1) 供硼劑和變質(zhì)孕育劑制造： 將釩鐵、鈦鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵、含氮釩鐵破碎成60~100目的粉末，將 60~100目的隊、818203、5^4和變質(zhì)元素稀土(^、還原劑稀土硅鐵一起按照質(zhì)量百分比 0. 90% Β,Ο. 70% Ti, 0. 20% V,0. 10% Ca,0. 10% Ce, 0. 14% Y,0. 08% Ν,Ο. 13% Nb,0. 15% Mg，0. 08Ba，0. 09%K配比后混合均勻，采用厚度0. 12~0. 25mm低碳鋼鋼帶包裝，滾乳成直徑 8~15_金屬包芯線，或者直接裝入低碳鋼管中； (2) 冶煉 將廢鋼、絡(luò)鐵在電爐中恪化，鋼水恪清后加入銅板、娃鐵、猛鐵、鑰鐵、媽鐵、I凡鐵，控制 碳含量達(dá)到要求，爐前調(diào)整成分合格后，將熔體溫度升高至1560~1620°C，加入硅鈣合金 進(jìn)行預(yù)脫氧，加入鋁終脫氧； (3) 加硼和變質(zhì)孕育處理 將（1)所制造的供硼劑和變質(zhì)孕育劑金屬包芯線通過喂線機(jī)，按照所需質(zhì)量百分比含 量加入到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，或?qū)ⅲ?)所制造的供硼劑和變質(zhì)孕育劑鋼 管，按照所需質(zhì)量百分比含量添加到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，或者直接添加 到鋼包內(nèi)澆注的鋼水中進(jìn)行加硼和變質(zhì)孕育處理； (4) 澆注成型 將經(jīng)處理好的鋼水在砂型或金屬型內(nèi)澆注成鑄件，或在離心機(jī)上采用離心復(fù)合鑄造法 澆注成外層為高硼高鉻耐磨合金鋼，內(nèi)層為鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵或低合金鋼的雙金屬 復(fù)合材料，熔體澆注溫度1430°C ; (5) 熱處理 ① 鑄件清理后，在750°C溫度下保溫5小時進(jìn)行亞臨界空淬，將基