专利名称:低合金高速钢的制作方法
本发明所属于技术领域：
:高速钢类本
发明内容
说明现公知公用的低合金高速钢，如美国的M50型、苏联的HM5型、西德的ABCⅢ型、瑞典的D950型低合金高速钢，由于这些高速钢中合金元素含量少，特别是可溶于基体中的合金元素及形成碳化物的合金元素数量比普通高速钢少，所以，它们的热处理硬度和红硬性只能达到普通高速钢的中、下限，致使用公知的低合金高速钢做成的刀具仅用于低速切削和做尺寸较小的丝锥、板牙、锯条、铣刀和铰刀等刀具。因此，长期以来，人们期望能获得一种含合金元素量低並能代替含合金元素量多的普通高速钢的新低合金高速钢。针对前述低合金高速钢的缺点，发展了一种热处理硬度、红硬性和切削使用寿命优于现有低合金钢，並能代替现在广泛使用的普通高速钢的优质低合金钢。
本发明按照低合金量多组元的原则，设计了由C、W、Mo、Cr、V、M、N、Fe元素组成的低合金钢，其重量百分比为C-0.9～1.1%、W-2～6%、Mo-2～6%、Cr-3.8～4.4%、V-1.5～3%、Al-0.5～2%、N-0.01～0.15%、其余为Fe和微量杂质Si、S、P元素。
上述合金元素中的C、W、Mo、Cr、V在高速钢中的作用已为公知。Al和N可溶解于固溶体中，能增加固溶体的合金度，起强化高速钢基体的作用，从而改善了高速钢的物理机械性能和切削性能;在刀具热处理(淬火和回火)过程中，在晶界形成大量细小均匀而弥散分布的γ-MC碳化物，它是一种间隙相，属于金属性化合物，与MC碳化物是同素异晶体，对改善高速钢的物理机械性能十分有利;Al和N之间有特殊的亲和力，实行Al、N並加，能产生一定量的AlN化合物，此化合物在结晶过程中起着晶核的作用，使碳化物细化，並有利于碳化物的均匀分布，从而使加Al和N的高速钢与相同含V量的其它高速钢比较，其可磨削性能与切削性能较优。
本发明的低合金高速钢用公知的方法在公知的电炉中冶炼，然后锻造、轧制成材。其主要工艺参数如下1.冶炼方法① 采用公知的返回吹氧法，在电炉中进行冶炼。
② N以CrN铁形式按配比加入。
③ 根据lg〔Al〕〔N〕＝- 14138/(T) +6.05关系式考虑Al与N的配比。
④ 冶炼温度较普通高速钢的冶炼温度高25～32℃。
⑤ 浇注时用碱性液体或固体发热渣保护钢液。
2.锻造-轧制规范① 锻造规范装炉温度600～700℃，加热温度1160℃±10℃升温速度900℃以下为60℃/小时900℃以上为100℃/小时始锻温度1080℃以上，终锻温度900℃以上退火温度常规退火规范②轧制规范始轧温度1050℃，终轧温度900℃轧材退火840℃±10℃退火本发明的低合金高速钢与公用的普通高速钢(P18、M2等)比较，能节约贵重合金元素W、Mo、Cr等，其成本降低25%，我国每年使用普通高速钢约2万多吨，用此钢代替可节约资金7500万至1亿元;本发明的低合金高速钢的热处理硬度和红硬性较已有低合金钢和普通高速钢1～2度，刀具切削寿命提高1～4倍。
实施例一用重量百分比为C-0.95～1.05%、W-4.8～5.6%、Mo-4～4～5%、Cr-3.8～4.4%、V-1.9～2.5%、Al-0.6～1.1%、N-0.02～0.05%、其余为Fe和微量杂质Si、S、P元素炼制的低合金钢做成铣刀与用M2高速钢(W6Mo5Cr4V2)做成的相同铣刀，加工硬度为HB277的45号钢进行了切削对比试验。本发明的低合金高速钢铣刀的使用寿命提高1～4倍。
实施例二用实施例一成份的低合金高速钢做成铣刀与用M2高速钢(W6Mo5Cr4V2)做成的相同铣刀，加工硬度为HB429的M2Al高速钢进行了切削对比试验，本发明的低合金高速钢铣刀的使用寿命提高1倍左右。
实施例三用实施例一成份的低合金高速钢车刀与M42车刀和P18车刀进行了车削对比试验，本发明的低合金高速钢车刀的使用寿命比M42钢车刀提高1倍，比P18钢车刀提高1倍以上。(被加工材料为12Cr2Ni4A和lCr18Ni9Ti)。
权利要求
一种低合金高速钢，其特征在于所说的低合金高速钢由C、W、Mo、Cr、V、Al、N、Fe元素组成，这些元素的重量比分为C-0.9～1.1%、W-2～6%、Mo-2～6%、Cr-3.8～4.4%、V-1.5～3%、Al-0.5～2%、N-0.01～0.15%，其余为铁Fe及微量杂质Si、S、P元素。
专利摘要
本发明的低合金高速钢含有C、W、Mo、Cr、V、Al、N其余为Fe和极微量Si、P、S元素，较普通P18、M2等高速钢能节约W、Mo、Cr等元素。其成本降低25％，其刀具寿命较已有低合金高速钢和P18、M2普通高速钢提高1～4倍，可代替现有普通高速钢，经济意义重大。
文档编号C22C38/32GK85102040SQ85102040
公开日1986年9月17日 申请日期1985年4月1日
发明者孙琪, 唐学友, 曹伟能, 周兴贤, 李明华 申请人:机械工业部成都工具研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan