一种强化工具钢的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种强化工具钢的制备方法，其制备方法步骤包括：基材-混合不同比例的TiC粉末-封罐-热均压处理-热处理，所述基材为工具粉末钢EM和V4中的至少一种。本发明制备的工具钢性能为：抗冲击强度15J/cm2；抗弯强度2550MPa；硬度HRc65；孔隙率0.02%。本发明操作工艺简单，制备的复合模具用工具钢兼具高强度、耐磨耗性和高耐蚀性等优点。
【专利说明】一种强化工具钢的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属制品【技术领域】，特别是涉及一种强化工具钢的制备方法。
【背景技术】
[0002]工具钢是主要用于制造切削工具、模具、量具和其他耐磨工具的钢。在工业上使用范围广泛，主要利用其高硬度、高韧性与轻量化。
[0003]近几年来，工业上对于切削工具或是耐磨耗材料的研究都倾向于金属-陶瓷复合材料上。周期表过渡金属元素中的第IV、V、VI族很容易与碳反应生成碳化物，这些碳化物具有相当高的硬度但质脆，所以一般加入Fe、Co、Ni这些金属粉末，经过混合、成形、烧结后才可以得到性质优良的复合式合金。然而碳化物的加入虽然可以提高工具钢的硬度，但其韧性会有较大程度的降低。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题是提供一种强化工具钢的制备方法，能够解决提高工具钢硬度的同时，其韧性下降较大的难题。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种强化工具钢的制备方法，其制备方法步骤包括:基材-混合不同比例的TiC粉末-封罐-热均压处理-热处理，所述基材为工具粉末钢EM和V4中的至少一种。
[0006]在本发明一个较佳实施例中，所述EM粉末钢的各成分质量配比为:碳1.7%，硅
0.8%,锰 0.3%,铬 18%,钥 1%，钒 3%。
[0007]在本发明一个较佳实施例中，所述V4粉末钢的各成分质量配比为:碳1.5%，硅1%，锰 0.4%,铬 8%,钥 1.5%,钒 4%。
[0008]在本发明一个较佳实施例中，所述混合所用工具为不锈钢罐与碳化钨球。
[0009]在本发明一个较佳实施例中，所述TiC粉末的粒径为20 μ m。
[0010]在本发明一个较佳实施例中，所述封罐的真空度为1.33X 10_6MPa。
[0011]在本发明一个较佳实施例中，所述热均压的条件为1250°C X120MPaX4h。
[0012]在本发明一个较佳实施例中，所述热处理条件为1050°C Xlh，500°C回火。
[0013]本发明制备的工具钢性能为:抗冲击强度15 J/cm2 ;抗弯强度2550MPa ;硬度HRc65 ;孔隙率 0.02%。
[0014]本发明的有益效果是:本发明强化工具钢的制备方法，操作工艺简单，制备的复合模具用工具钢兼具高强度、耐磨耗性以及高耐蚀的性能。
【具体实施方式】
[0015]下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0016]本发明实施例包括:一种强化工具钢的制备方法，其制备方法步骤包括:基材-混合不同比例的TiC粉末_封te -热均压处理_热处理。
[0017]工具钢粉末EM的各成分质量配比为:碳1.7%，硅0.8%，锰0.3%，铬18%，钥1%，钒3% ;工具钢粉末V4的各成分质量配比为-M 1.5%，硅1%，锰0.4%，铬8%，钥1.5%，钒4%。
实施例
[0018]在EM工具钢粉末基材中加入粒径为20 μ m,重量百分比为0%和25%的TiC粉末，将工具钢粉末与TiC粉末在不锈钢罐中用碳化钨球混合均匀，然后对不锈钢罐实施封装，要求封装后的真空度为1.33X10_6MPa，对封装后的不锈钢罐实施进行热均压处理，条件为12500C X120MPaX4h。热均压后的试片，使用亚基米德法量测密度，接着将试片进行热处理，在1050°C持温一小时后，淬火，以500°C回火，制得强化的工具钢。
[0019]根据本发明实施例所制备的工具钢的性能如下:
抗冲击强度:未加TiC粉末时为lOJ/cm2，添加25% TiC粉末时为15 J/cm2 ；
抗弯强度:未加TiC粉末时为3750MPa，添加25% TiC粉末时为2550MPa ；
硬度:未加TiC粉末时为HRc60，添加25% TiC粉末时为HRc65 ；
孔隙率:未加TiC粉末时为0.06 %，添加25% TiC粉末时为0.02%。
[0020]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种强化工具钢的制备方法，其特征在于，其制备方法步骤包括:基材-混合不同比例的TiC粉末-封罐-热均压处理-热处理，所述基材为工具粉末钢EM和V4中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的强化工具钢的制备方法，其特征在于，所述EM粉末钢的各成分质量配比为:碳1.7%，硅0.8%，,孟0.3%，铬18%，钥1%，钒3%。
3.根据权利要求1所述的强化工具钢的制备方法，其特征在于，所述V4粉末钢的各成分质量配比为:碳1.5%，硅1%，锰0.4%，铬8%，钥1.5%，钒4%。
4.根据权利要求1所述的强化工具钢的制备方法，其特征在于，所述混合所用工具为不锈钢罐与碳化钨球。
5.根据权利要求1所述的强化工具钢的制备方法，其特征在于，所述TiC粉末的粒径为20 μ m0
6.根据权利要求1所述的强化工具钢的制备方法，其特征在于，所述封罐的真空度为1.33 X IO^6MPa0
7.根据权利要求1所述的强化工具钢的制备方法，其特征在于，所述热均压的条件为1250 0C X120MPaX4h。
8.根据权利要求1所 述的强化工具钢的制备方法，其特征在于，所述热处理条件为10500C Xlh，500°C回火。
【文档编号】C22C33/02GK103469046SQ201310365904
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】蒋泽锋 申请人:昆山乔锐金属制品有限公司