一種用于切割零件的合金鋼及其制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于切割零件的合金鋼及其制造方法，其含有的化學元素成分及其質量百分比為：碳0.4-0.45%、硅0.67-0.72%、錳0.4-0.5%、鎳0.05-0.06%、鉬0.0035-0.004%、鈷0.2-0.35%、釩0.045-0.055%、鋁0.7-0.8%、硼0.03-0.04%、硫0.023-0.025%、磷0.02-0.03%、余量為鐵；本發明的合金鋼長期在高溫環境下，無高溫蠕變現象，高溫強度不變；具有較強的耐高溫、抗磨、抗氧化性能，可廣泛應用于切割零件領域中，本發明采用先進的合金配方，添加了鎳、鉬、鈷合金元素，大大增強了合金鋼的韌性和延遲斷裂強度性能。
【專利說明】一種用于切割零件的合金鋼及其制造方法

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種合金鋼及其制造方法，特別涉及一種用于切割零件的合金鋼的制造方法。

【背景技術】
[0002]目前硬質合金的加工通常是在壓坯狀態下進行加工成型，然后利用刀具進行切肖|J，在進行加工時由于硬質合金的粒子硬度比較高，刀具會產生刃口不耐磨、易損壞、切削困難的現象，并且由于是單邊刀口，刀口也比較尖，在加工時頻繁掉頭裝夾，會使得產品產生掉邊、崩邊、開裂、光潔度不佳的現象，降低了產品質量，提高了生產成本。


【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種用于切割零件的合金鋼的制造方法。
[0004]本發明采用如下技術方案:
用于切割零件的合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳0.4-0.45%、硅 0.67-0.72%、錳 0.4-0.5%、鎳 0.05-0.06%、鑰 0.0035-0.004%、鈷 0.2-0.35%、釩
0.045-0.055%、鋁 0.7-0.8%、硼 0.03-0.04%、硫 0.023-0.025%、磷 0.02-0.03%、余量為鐵。
[0005]用于切割零件的合金鋼的制造方法，包括以下步驟:
(1)將生鐵與低碳鉻鐵按1:3.8-5.5比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后按質量百分比的量依次加入碳粉、錳粉、硅粉和鋁粉，充分攪拌混合均勻，然后再向真空感應爐中添加鎳、鑰、鈷、釩和硼合金元素，所述的上述各合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的1/3，控制感應爐中壓強為0.006-0.008Mpa，加熱溫度至1150-1320°C，熔融后熱軋，冷卻后制成鋼坯；
(2)將步驟(1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫2-4h，然后向其中按組成成分質量百分比加入剩余的各合金元素，攪拌均勻，在1580-1630°C精煉45-55min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化10_20min，鑄造成型，出鋼溫度為1520-1580°C ；
(3)對步驟(2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度≥1020°C，終鍛溫度≥845°C，鍛造變形量≥20%，鍛造后將鑄件加熱至850-860°C，進行奧氏體化處理，保溫時間為15-20分鐘；然后再進行等溫淬火 ，淬火溫度為210-220°C，保溫時間為3-5分鐘；再在400-420°C的配分溫度下等溫配分熱處理6-7分鐘；最后自然冷卻至室溫。
[0006]本發明的有益效果:
本發明的合金鋼長期在高溫環境下，無高溫蠕變現象，高溫強度不變；具有較強的耐高溫、抗磨、抗氧化性能，可廣泛應用于切割零件領域中，本發明采用先進的合金配方，添加了鎳、鑰、鈷合金元素，大大增強了合金鋼的韌性和延遲斷裂強度性能。
【具體實施方式】
[0007]實施例1:用于切割零件的合金鋼，其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳
0.42%、硅 0.7%、錳 0.45%、鎳 0.055%、鑰 0.0038%、鈷 0.28%、釩 0.05%、鋁 0.75%、硼 0.035%、硫0.025%、磷0.025%、余量為鐵。
[0008]用于切割零件的合金鋼的制造方法，包括以下步驟:
(1)將生鐵與低碳鉻鐵按1:4.5比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后按質量百分比的量依次加入碳粉、錳粉、硅粉和鋁粉，充分攪拌混合均勻，然后再向真空感應爐中添加鎳、鑰、鈷、釩和硼合金元素，所述的上述各合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的1/3，控制感應爐中壓強為0.007Mpa，加熱溫度至1250°C,熔融后熱軋,冷卻后制成鋼還；
(2)將步驟(1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫3h，然后向其中按組成成分質量百分比加入剩余的各合金元素，攪拌均勻，在1580-1630°C精煉45-55min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化10_20min，鑄造成型，出鋼溫度為1520-1580°C ；
(3)對步驟(2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度≤1020°C，終鍛溫度≤845°C，鍛造變形量≤20%，鍛造后將鑄件加熱至850-860°C，進行奧氏體化處理，保溫時間為18分鐘；然后再進行等溫淬火，淬火溫度為215°C，保溫時間為3-5分鐘；再在410°C的配分溫度下等溫配分熱處理6-7分鐘；最后自然冷卻至室溫。
[0009]本發明制造的的合金鋼試驗數據:抗拉強度σ b≤1175MPa ;屈服強度σ 0.2≤1082MPa ;室溫沖擊韌性 a ku (42 °C )≤ 67J/cm2 ;低溫沖擊韌性 σ ku (-40 °C )≤ 32J/cm2 ；硬度 55-60HRC。
【權利要求】
1.一種用于切割零件的合金鋼，其特征在于:其含有的化學元素成分及其質量百分比為:碳 0.4-0.45%、硅 0.67-0.72%、錳 0.4-0.5%、鎳 0.05-0.06%、鑰 0.0035-0.004%、鈷 0.2-0.35%、釩 0.045-0.055%、鋁 0.7-0.8%、硼 0.03-0.04%、硫 0.023-0.025%、磷0.02-0.03%、余量為鐵。
2.一種如權利要求1所述的用于切割零件的合金鋼的制造方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將生鐵與低碳鉻鐵按1:3.8-5.5比例投入真空感應爐中熔化，再加入廢鋼，作為鐵基質來源；進行脫硫、脫氧；然后按質量百分比的量依次加入碳粉、錳粉、硅粉和鋁粉，充分攪拌混合均勻，然后再向真空感應爐中添加鎳、鑰、鈷、釩和硼合金元素，所述的上述各合金元素加入量為其配方中各自質量百分比的1/3，控制感應爐中壓強為0.006-0.008Mpa，加熱溫度至1150-1320°C，熔融后熱軋，冷卻后制成鋼坯； (2)將步驟(1)的鋼坯放入電弧爐中熔化至熔融狀態，保溫2-4h，然后向其中按組成成分質量百分比加入剩余的各合金元素，攪拌均勻，在1580-1630 V精煉45-55min，保溫20-30min后取樣，分析成分后，調整成分，熔化10_20min，鑄造成型，出鋼溫度為1520-1580°C ； (3)對步驟(2)中的成型件進行鍛造，開鍛溫度≥1020°C，終鍛溫度≥845°C，鍛造變形量≥20%，鍛造后將鑄件加熱至850-860°C，進行奧氏體化處理，保溫時間為15-20分鐘；然后再進行等溫淬火，淬火溫度為210-220°C，保溫時間為3-5分鐘；再在400-420°C的配分溫度下等溫配分熱處理6-7分鐘；最后自然冷卻至室溫。
【文檔編號】C22C38/12GK104164620SQ201410357841
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年7月25日 優先權日:2014年7月25日
【發明者】費賢超 申請人:合肥市瑞宏重型機械有限公司