[发明专利]一种半高速钢刃钢有效
申请号: | 201210289225.4 | 申请日: | 2012-08-15 |
公开(公告)号: | CN102766817A | 公开(公告)日: | 2012-11-07 |
发明(设计)人: | 胡明;王润田;胡会峰;胡三宝 | 申请(专利权)人: | 安徽嘉龙锋钢刀具有限公司 |
主分类号: | C22C38/30 | 分类号: | C22C38/30;C22C38/48 |
代理公司: | 南京知识律师事务所 32207 | 代理人: | 蒋海军 |
地址: | 243131 安徽省马*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 高速钢 | ||
技术领域
本发明涉及机械刀片的技术领域,更具体地说,涉及一种半高速钢刃钢,该半高速钢刃钢尤其适合用于作为半高速钢铜钎焊镶钢切纸刀片的刃钢使用。
背景技术
切纸刀片的使用性能既要有高的锋利度和耐磨性,还要具有不崩不卷的良好抗冲击性和一定的热硬性。
以往,切纸刀片主要是CrWMn钢和高速钢作刃钢制成的镶钢切纸刀片。CrWMn钢作刃钢的镶钢切纸刀,硬度为HRC61~63,主要用于剪切低硬度纸张的切纸刀片;W18Cr4V或W6Mo5Cr4V2高速钢作刃钢的镶钢切纸刀片,硬度为HRC64~66,主要用于剪切高质量高强度纸或硬纸板等切纸刀。目前,刃钢镶接在低碳钢刀体的工艺方法有两种:(1)采用热轧焊接高速钢切纸刀,例如,国内有的采用专利ZL200510028805.8的高速钢和低碳钢无氧化镶制工艺,焊缝剪切强度200 N/mm2~300 N/mm2;(2)安徽嘉龙锋钢刀具有限公司采用的高速钢铜钎焊镶镶接工艺技术,与国际同类型刃钢的切纸刀片镶接工艺是一样的,焊缝剪切强度≧196N/mm2,焊接强度略低于高温无氧化压轧镶接工艺。事实上,对于只受纵向剪切力作用的镶钢切纸刀片而言,铜钎焊镶钢强度足可以满足切纸刀片的剪切强度要求,但需要进一步稳定和提高;而热轧焊接镶钢方法虽然可以获得较高的焊接强度,但是,对于高速钢或半高速钢刃钢,热轧时过高的加热温度容易烧伤钢面,过大的变形量因刃钢和刀体塑性差别过大,不仅妨碍了各道压轧焊接的结合面的连续性,而且还会从刃钢中间带状缺陷产生内裂纹,成为半高速钢或高速钢切纸刀片生产废品率高的难题。
刀片刃口锋利度和耐磨性主要取决于刃钢的屈服强度、硬度、以及碳化物的数量及分布。刀片刃钢中的碳化物存在,既起到耐磨作用,也起到刀尖止裂的作用,同时,还有刃口碳化物脱落的不利影响。刀片刃钢中的碳化物细化可提高强韧性并使刃部保持平滑锋利,而粗化过大的碳化物容易剥落,反而使锋利度和耐磨性下降。因此,刃钢要求有高的硬度和屈服强度,其组织中碳化物细化要达到高程度(≤2 um),而淬火剩余碳化物数量、分布都有严格限制,数量过多且分布不均,刃口碳化物脱落既影响锋利度,也影响耐磨性;数量过少或没有,刃口的微裂纹会沿解理面扩展,形成较大的崩口。
切纸刀片剪切时保持刃口锋利度和刃磨性十分重要,高速钢淬火回火后的剩余碳化物体积分数在15%~22%之间,剩余碳化物尺寸为2.5 um~15 um,刃口的碳化物容易脱落,既会降低锋利度,也容易引起剪切过程中崩口。近年来,我们研究调查及分析论证认为,如果采用合适的半高速钢刃钢,降低刃钢中碳化物数量至3%~8%之间,基体淬火回火硬度又保持高速钢的水平,会有利于提高切纸刀片锋利度、耐用性及被剪切面光洁度,并降低了刃钢的合金量成本,亦改善了制造工艺性。国内外已有的应用于其他工模具的半高速钢专利和技术报道较多,但都不适宜切纸刀片刃钢的碳化物尺寸和数量特征,还有的硬度偏低,例如专利号ZL200610085881.7和申请号201010292113.5等公布的半高速钢成分。
此外,中国专利申请号201110431102.5,发明创造的名称为:一种钻头用高速工具钢,其组分配比为:C:0.90-0.98%;W:5.00-5.80%;Mo:4.00-4.60%;Cr:3.80-5.00%;V:1.80-2.20%;Mn:0.25-0.45%;Si:0.20-0.40%;Nb:0.08-0.30%;Co:1.30-1.60%;P:≤0.03%;S:≤0.03%;其余为Fe。又如,中国专利申请号200910264467.6,发明创造的名称为:耐磨高速钢,其各成分的质量百分比如下:C:0.88-0.98%;W:4.30-4.80%;Mo:2.70-3.10%;Cr:3.80-4.30%;V:1.80-2.20%;Mn:0.20-0.40%;Si:1.10-1.50%;Nb:0.08-0.16%;Co:1.20-1.80%;P:≤0.03%;S:≤0.03%;其余为Fe,该申请案为高速钢的钢种成分。上述两个申请案主要克服了原有工具钢存在淬火温度范围窄,刀具的使用寿命较低的问题,钢种的成分调整主要是为了降低贵重金属钨和钼的用量,但是上述的钢作为切纸刀片的刃钢使用时,其锋利度、刃磨性以及硬度均需要进一步加强。
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