环型加热炉以及m2高速钢的锻造方法
【专利摘要】本发明公开了一种环型加热炉以及M2高速钢的锻造方法，所述环型加热炉包括预热区(1)、低温区(2)和高温区(3)；所述低温区(2)的一端与所述预热区(1)的一端相连通，另一端与所述高温区(3)的一端相连通；所述预热区(1)的另一端为所述环型加热炉的入料端，所述高温区(3)的另一端为所述环型加热炉的出料端，所述入料端和出料端通过耐火墙相连接；所述入料端上设有入料口(4)，所述出料端上设有出料口(5)；其中，所述预热区(1)的温度为580℃-620℃，所述低温区(2)的温度为850℃-900℃，所述高温区(3)的温度为1195℃-1205℃。通过该方法锻造而成的M2高速钢的锻造件裂纹少且锻造温度区间较宽。
【专利说明】环型加热炉以及M2高速钢的锻造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及M2高速钢的加工，具体地，涉及一种环型加热炉以及M2高速钢的锻造 方法。
【背景技术】
[0002] M2高速钢为一种钼系高速钢，如中国牌号为W6Cr5Mo4V2的高速钢，是制造各种切 削刀具的主要材料。M2高速钢在较高温度下具有高强度、高耐磨性和一定的冲击韧性，在使 用过程中受热到600°C的条件下仍保持良好的切削性能。从晶体结构上看M2高速钢为莱氏 体钢，具有一次共晶碳化物。因为M2高速钢含有大量的W、Cr、Mo等合金元素，在钢中形成 了大量的复合碳化物且分布不均匀导致M2高速钢具有塑形低、变形抗力大、导热性差、冷 却过程中的组织应力较大、在生产过程中容易出现裂纹等缺陷。
[0003] 对于M2高速钢来说，始锻温度和终锻温度低都容易产生裂纹，而终锻温度过高的 话出现奥氏体晶粒粗大的现象，导致出现荼状断口裂纹。另外由于M2高速钢中合金元素的 存在使得回复再结晶温度较高，而终锻温度应该在回复在结晶温度以上，造成了M2高速钢 的锻造温度范围窄。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种环型加热炉以及利用该环型加热进行M2高速钢锻造的 方法，通过该方法锻造而成的M2高速钢的锻造件裂纹少且锻造温度区间较宽。
[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种环型加热炉，环型加热炉包括预热区、低温 区和高温区；低温区的一端与预热区的一端相连通，另一端与高温区的一端相连通；预热 区的另一端为环型加热炉的入料端，高温区的另一端为环型加热炉的出料端，入料端和出 料端通过耐火墙相连接；入料端上设有入料口，出料端上设有出料口；
[0006] 其中，预热区的温度为580°C-620°c，低温区的温度为850°C-900°c，高温区的温 度为 1195°C-1205°C。
[0007] 优选地，耐火墙为耐火棉墙。
[0008] 优选地，预热区的长度、低温区的长度和高温区的长度的比值为 1:1. 5-1. 7:0. 9-1. 1〇
[0009] 优选地，预热区的热量通过低温区和高温区的余热提供，低温区和高温区中设有 加热设备，该加热设备通过燃气加热。
[0010] 优选地，燃气的压力为4KPa-5KPa，空燃比为4:1。
[0011] 本发明还提供了一种M2高速钢的锻造方法，该M2高速钢的锻造方法在上述的环 型加热炉中进行，方法包括：
[0012]a、将M2高速钢在预热区中预热I. 5-2. 5h;
[0013] b、将预热后的M2高速钢在低温区中以55°C/h-65°C/h的升温速率从 580°C_620°C升温至 850°C_900°C并低温加热I. 5-2. 5h;
[0014] c、将低温加热后的M2高速钢在高温区中以75°C/h_85°C/h的升温速率从 850°C_900°C升温至 1195°C-1205°C并高温加热 4. 5-5. 5h;
[0015] d、将尚温加热后的M2尚速钢进彳丁锻造以制成M2尚速钢的锻造件；
[0016] 其中，所述M2高速钢含有碳、硅、锰、硫、磷、铬、镍、铜、钒和钼、钨；以100重量份的 M2高速钢，所述碳的含量为0. 80-0. 90重量份，所述硅的含量为0. 20-0. 45重量份，所述锰 的含量为〇. 15-0. 40重量份，所述硫的含量小于或等于0. 030重量份，所述磷的含量小于或 等于0. 030重量份，所述铬的含量为3. 80-4. 40重量份，所述镍的含量小于或等于0. 30重 量份，所述铜的含量为小于或等于〇. 25重量份，所述钒的含量为1. 6-2. 20重量份，所述钼 的含量为4. 50-5. 50重量份，所述钨的含量为5. 50-6. 75重量份。
[0017] 优选地，M2高速钢为牌号为W6Cr5Mo4V2的钼系高速钢。
[0018] 通过上述技术方案，本发明将M2高速钢依次在环型加热炉的预热区、低温区和高 温区中进行热处理，然后将热处理后的M2高速钢进行锻造。通过控制环型加热炉中各个加 热区的温度以及升温速度，使得该方法制得的M2高速钢锻造件裂纹少且锻造温度区间较 宽。
[0019] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0021] 图1是本发明提供的优选实施方式中的环型加热炉的结构示意图。
[0022] 附图标记说明
[0023] 1、预热区 2、低温区
[0024] 3、高温区 4、入料口
[0025] 5、出料口
【具体实施方式】
[0026] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0027] 本发明提供了一种环型加热炉，该环型加热炉如图1所示，包括预热区1、低温 区2和高温区3 ;低温区2的一端与预热区1的一端相连通，另一端与高温区3的一端相 连通；预热区1的另一端为环型加热炉的入料端，高温区3的另一端为环型加热炉的出料 端，入料端和出料端通过耐火墙相连接；入料端上设有入料口 4,出料端上设有出料口 5 ;其 中，预热区1的温度为580°C-620°C，低温区2的温度为850°C-900°C，高温区3的温度为 1195°C-1205°C。
[0028] M2高速钢在通过入料口 4依次经过预热区1、低温区2和高温区3进行热处理，然 后经过出料口 5出来进行锻造。经过上述环型加热炉热处理后的M2高速钢在锻造过程中 裂纹少。
[0029] 在上述实施方式中，耐火墙的种类可以在宽的范围内选择，但是为了能够更有效 地控制预热区1的温度，防止高温区3温度过高导致预热区1的温度过高以使得M2高速钢 发生开裂，优选地，耐火墙为耐火棉墙。
[0030] 同时，在上述的环型加热炉中，预热区1、低温区2和高温区3的大小可以在宽的范 围内选择，但是为了使得M2高速钢的锻造过程中环型加热炉能够连续加热，优选地，预热 区1的长度、低温区2的长度和高温区3的长度的比值为1:1.5-1.7:0.9-1. 1。
[0031] 此外，在上述的环型加热炉中，环型加热炉中的热量可以通过加热形式提供，也可 以通过其他的方式提供，如利用余热。优选地，预热区1的热量通过低温区2和高温区3的 余热提供，低温区2和高温区3中设有加热设备，该加热设备通过燃气加热。这样预热区1 中无需加热设备，不仅降低了设备成本，同时也降低了能源成本，极大地节省了能耗，降低 了生产成本。
[0032]另外，燃气加热的条件也可以在宽的范围变化，但为了使得各区的温度的稳定性， 优选地，燃气的压力为4KPa-5KPa，空燃比为4:1。
[0033] 本发明还提供了一种M2高速钢的锻造方法，该M2高速钢的锻造方法在上述环型 加热炉中进行，方法包括：
[0034] a、将M2高速钢在预热区1中预热I. 5-2. 5h;
[0035]b、将预热后的M2高速钢在低温区2中以55°C/h-65°C/h的升温速率从 580°C_620°C升温至 850°C_900°C并低温加热I. 5-2. 5h;
[0036] c、将低温加热后的M2高速钢在高温区3中以75°C/h-85°C/h的升温速率从 850°C_900°C升温至 1195°C-1205°C并高温加热 4. 5-5. 5h;
[0037] d、将尚温加热后的M2尚速钢进彳丁锻造以制成M2尚速钢的锻造件；
[0038] 其中，所述M2高速钢含有碳、硅、锰、硫、磷、铬、镍、铜、钒和钼、钨；以100重量份的 M2高速钢，所述碳的含量为0. 80-0. 90重量份，所述硅的含量为0. 20-0. 45重量份，所述锰 的含量为〇. 15-0. 40重量份，所述硫的含量小于或等于0. 030重量份，所述磷的含量小于或 等于0. 030重量份，所述铬的含量为3. 80-4. 40重量份，所述镍的含量小于或等于0. 30重 量份，所述铜的含量为小于或等于〇. 25重量份，所述钒的含量为1. 6-2. 20重量份，所述钼 的含量为4. 50-5. 50重量份，所述钨的含量为5. 50-6. 75重量份。
[0039] 该方法将M2高速钢依次在环型加热炉的预热区1、低温区2和高温区3中进行热 处理，然后将热处理后的M2高速钢进行锻造。通过控制环型加热炉中各个加热区的温度以 及升温速度，使得该方法制得的M2高速钢锻造件裂纹少且锻造温度区间较宽。
[0040] 在本发明提供的锻造方法中，所述M2高速钢的种类可以再宽的范围内选择，但是 考虑到锻造难易程度，优选地，M2高速钢为牌号为W6Cr5M〇4V2的钼系高速钢。
[0041] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例中，M2高速钢为东莞市勤 加缘金属材料有限公司的牌号为W6Cr5Mo4V2的市售品。
[0042] 实施例1
[0043] a、将牌号为W6Cr5Mo4V2的M2高速钢在预热区1中（600°C)预热2h;
[0044]b、将预热后的M2高速钢在低温区2中以60°C/h的升温速率从600°C升温至880°C 并低温加热2h;
[0045]c、将低温加热后的M2高速钢在高温区3中以80°C/h的升温速率从880°C升温至 1200°C并高温加热5h;
[0046] d、将尚温加热后的M2尚速钢进彳丁锻造以制成M2尚速钢的锻造件Al;
[0047] 其中，预热区1的长度、低温区2的长度和高温区3的长度的比值为I:I. 6:1，预热 区1的热量通过低温区2和高温区3的余热提供，低温区2和高温区3中热量通过燃气加 热，燃气的压力为4. 5KPa，空燃比为4:1。
[0048]
【权利要求】
1. 一种环型加热炉，其特征在于，所述环型加热炉包括预热区（1)、低温区（2)和高温 区（3);所述低温区（2)的一端与所述预热区（1)的一端相连通，另一端与所述高温区（3) 的一端相连通；所述预热区（1)的另一端为所述环型加热炉的入料端，所述高温区（3)的另 一端为所述环型加热炉的出料端，所述入料端和出料端通过耐火墙相连接；所述入料端上 设有入料口（4)，所述出料端上设有出料口（5); 其中，所述预热区（1)的温度为580°C-620°C，所述低温区（2)的温度为850°C-900°C， 所述高温区（3)的温度为1195°C -1205°C。
2. 根据权利要求1所述的环型加热炉，其中，所述耐火墙为耐火棉墙。
3. 根据权利要求1或2所述的环型加热炉，其中，所述预热区（1)的长度、低温区（2) 的长度和高温区（3)的长度的比值为1:1. 5-1. 7:0.9-1. 1。
4. 根据权利要求3所述的环型加热炉，其中，所述预热区（1)的热量通过所述低温区 (2)和高温区（3)的余热提供，所述低温区（2)和高温区（3)中设有加热设备，该加热设备 通过燃气加热。
5. 根据权利要求4所述的环型加热炉，其中，所述燃气的压力为4KPa-5KPa，空燃比为 4:1〇
6. -种M2高速钢的锻造方法，其特征在于，所述M2高速钢的锻造方法在权利要求1-4 中任意一项所述的环型加热炉中进行，所述方法包括： a、 将M2高速钢在预热区（1)中预热1. 5-2. 5h ; b、 将预热后的M2高速钢在低温区⑵中以55 °C /h-65 °C /h的升温速率从 580°C _620°C升温至 850°C _900°C并低温加热 1. 5-2. 5h ; c、 将低温加热后的M2高速钢在高温区（3)中以75°C/h-85°C/h的升温速率从 850°C _900°C升温至 1195°C -1205°C并高温加热 4. 5-5. 5h ; d、 将尚温加热后的M2尚速钢进彳丁锻造以制成M2尚速钢的锻造件； 其中，所述M2高速钢含有碳、硅、锰、硫、磷、铬、镍、铜、钒和钼、钨；以100重量份的M2 高速钢，所述碳的含量为〇. 80-0. 90重量份，所述硅的含量为0. 20-0. 45重量份，所述锰的 含量为〇. 15-0. 40重量份，所述硫的含量小于或等于0. 030重量份，所述磷的含量小于或等 于0. 030重量份，所述络的含量为3. 80-4. 40重量份，所述镍的含量小于或等于0. 30重量 份，所述铜的含量为小于或等于〇. 25重量份，所述钒的含量为1. 6-2. 20重量份，所述钼的 含量为4. 50-5. 50重量份，所述钨的含量为5. 50-6. 75重量份。
7. 根据权利要求6所述的M2高速钢的锻造方法，其中，所述M2高速钢为牌号为 W6Cr5Mo4V2的钼系高速钢。
【文档编号】C22C38/24GK104493059SQ201410680948
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年11月24日 优先权日:2014年11月24日
【发明者】史杨, 黎斌 申请人:芜湖新兴铸管有限责任公司