一种用于切割零件的合金钢及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种用于切割零件的合金钢及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.4-0.45%、硅0.67-0.72%、锰0.4-0.5%、镍0.05-0.06%、钼0.0035-0.004%、钴0.2-0.35%、钒0.045-0.055%、铝0.7-0.8%、硼0.03-0.04%、硫0.023-0.025%、磷0.02-0.03%、余量为铁；本发明的合金钢长期在高温环境下，无高温蠕变现象，高温强度不变；具有较强的耐高温、抗磨、抗氧化性能，可广泛应用于切割零件领域中，本发明采用先进的合金配方，添加了镍、钼、钴合金元素，大大增强了合金钢的韧性和延迟断裂强度性能。
【专利说明】一种用于切割零件的合金钢及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种用于切割零件的合金钢的制造方法。
【背景技术】
[0002]目前硬质合金的加工通常是在压坯状态下进行加工成型，然后利用刀具进行切肖|J，在进行加工时由于硬质合金的粒子硬度比较高，刀具会产生刃口不耐磨、易损坏、切削困难的现象，并且由于是单边刀口，刀口也比较尖，在加工时频繁掉头装夹，会使得产品产生掉边、崩边、开裂、光洁度不佳的现象，降低了产品质量，提高了生产成本。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种用于切割零件的合金钢的制造方法。
[0004]本发明采用如下技术方案:
用于切割零件的合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳0.4-0.45%、硅 0.67-0.72%、锰 0.4-0.5%、镍 0.05-0.06%、钥 0.0035-0.004%、钴 0.2-0.35%、钒
0.045-0.055%、铝 0.7-0.8%、硼 0.03-0.04%、硫 0.023-0.025%、磷 0.02-0.03%、余量为铁。
[0005]用于切割零件的合金钢的制造方法，包括以下步骤:
(1)将生铁与低碳铬铁按1:3.8-5.5比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后按质量百分比的量依次加入碳粉、锰粉、硅粉和铝粉，充分搅拌混合均匀，然后再向真空感应炉中添加镍、钥、钴、钒和硼合金元素，所述的上述各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/3，控制感应炉中压强为0.006-0.008Mpa，加热温度至1150-1320°C，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；
(2)将步骤(1)的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中按组成成分质量百分比加入剩余的各合金元素，搅拌均匀，在1580-1630°C精炼45-55min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化10_20min，铸造成型，出钢温度为1520-1580°C ；
(3)对步骤(2)中的成型件进行锻造，开锻温度≥1020°C，终锻温度≥845°C，锻造变形量≥20%，锻造后将铸件加热至850-860°C，进行奥氏体化处理，保温时间为15-20分钟；然后再进行等温淬火 ，淬火温度为210-220°C，保温时间为3-5分钟；再在400-420°C的配分温度下等温配分热处理6-7分钟；最后自然冷却至室温。
[0006]本发明的有益效果:
本发明的合金钢长期在高温环境下，无高温蠕变现象，高温强度不变；具有较强的耐高温、抗磨、抗氧化性能，可广泛应用于切割零件领域中，本发明采用先进的合金配方，添加了镍、钥、钴合金元素，大大增强了合金钢的韧性和延迟断裂强度性能。
【具体实施方式】
[0007]实施例1:用于切割零件的合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳
0.42%、硅 0.7%、锰 0.45%、镍 0.055%、钥 0.0038%、钴 0.28%、钒 0.05%、铝 0.75%、硼 0.035%、硫0.025%、磷0.025%、余量为铁。
[0008]用于切割零件的合金钢的制造方法，包括以下步骤:
(1)将生铁与低碳铬铁按1:4.5比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后按质量百分比的量依次加入碳粉、锰粉、硅粉和铝粉，充分搅拌混合均匀，然后再向真空感应炉中添加镍、钥、钴、钒和硼合金元素，所述的上述各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/3，控制感应炉中压强为0.007Mpa，加热温度至1250°C,熔融后热轧,冷却后制成钢还；
(2)将步骤(1)的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温3h，然后向其中按组成成分质量百分比加入剩余的各合金元素，搅拌均匀，在1580-1630°C精炼45-55min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化10_20min，铸造成型，出钢温度为1520-1580°C ；
(3)对步骤(2)中的成型件进行锻造，开锻温度≤1020°C，终锻温度≤845°C，锻造变形量≤20%，锻造后将铸件加热至850-860°C，进行奥氏体化处理，保温时间为18分钟；然后再进行等温淬火，淬火温度为215°C，保温时间为3-5分钟；再在410°C的配分温度下等温配分热处理6-7分钟；最后自然冷却至室温。
[0009]本发明制造的的合金钢试验数据:抗拉强度σ b≤1175MPa ;屈服强度σ 0.2≤1082MPa ;室温冲击韧性 a ku (42 °C )≤ 67J/cm2 ;低温冲击韧性 σ ku (-40 °C )≤ 32J/cm2 ；硬度 55-60HRC。
【权利要求】
1.一种用于切割零件的合金钢，其特征在于:其含有的化学元素成分及其质量百分比为:碳 0.4-0.45%、硅 0.67-0.72%、锰 0.4-0.5%、镍 0.05-0.06%、钥 0.0035-0.004%、钴 0.2-0.35%、钒 0.045-0.055%、铝 0.7-0.8%、硼 0.03-0.04%、硫 0.023-0.025%、磷0.02-0.03%、余量为铁。
2.一种如权利要求1所述的用于切割零件的合金钢的制造方法，其特征在于包括以下步骤: (1)将生铁与低碳铬铁按1:3.8-5.5比例投入真空感应炉中熔化，再加入废钢，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后按质量百分比的量依次加入碳粉、锰粉、硅粉和铝粉，充分搅拌混合均匀，然后再向真空感应炉中添加镍、钥、钴、钒和硼合金元素，所述的上述各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/3，控制感应炉中压强为0.006-0.008Mpa，加热温度至1150-1320°C，熔融后热轧，冷却后制成钢坯； (2)将步骤(1)的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中按组成成分质量百分比加入剩余的各合金元素，搅拌均匀，在1580-1630 V精炼45-55min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化10_20min，铸造成型，出钢温度为1520-1580°C ； (3)对步骤(2)中的成型件进行锻造，开锻温度≥1020°C，终锻温度≥845°C，锻造变形量≥20%，锻造后将铸件加热至850-860°C，进行奥氏体化处理，保温时间为15-20分钟；然后再进行等温淬火，淬火温度为210-220°C，保温时间为3-5分钟；再在400-420°C的配分温度下等温配分热处理6-7分钟；最后自然冷却至室温。
【文档编号】C22C38/12GK104164620SQ201410357841
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】费贤超 申请人:合肥市瑞宏重型机械有限公司