[发明专利]一种粉末冶金工具钢及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及粉末冶金领域，尤其涉及一种粉末冶金工具钢及其制备方法。

背景技术

粉末冶金技术是将材料科学和金属成形技术完善的结合起来一种新型技术，因为高效、无切削加工、节材、节能、环保而被广泛使用于各种行业。

粉末冶金结构件制品材料成分不受熔炼限制，既可以加入合金成分，也可以加入其它结构组分，并且在相当大的范围内根据要求进行调整，进而在力学性能上能达到与钢件匹配的效果。

粉末冶金机械化程度高，既能减少人员，又能提高效率，进而节约成本。粉末冶金技术能取代传统的制造工艺，为广大传统企业节约成本。

所以研究各种机械零部件的粉末冶金的配方，适应不同的需要，具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种粉末冶金工具钢及其制备方法，

本发明的技术方案如下：

一种粉末冶金工具钢，其特征在于由下列重量份的原料制成：

铁粉95-96、废钢粉12-14、硅粉1.2-1.5、铬粉0.3-0.5、钼粉0.4-0.6、钒粉0.1-0.2、铝粉1.2-1.4、Ti0.1-0.2、Ta0.13-0.18、Hf0.21-0.24、Nb0.06-0.08、V0.2-0.4、V₂O₅ 0.23-0.25、CuO1.2-1.3、三硼化五铬0.35-0.4、VC0.2-0.4、NbC0.21-0.25、分散剂2-3、微晶蜡2-3。

所述的分散剂由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇7、硬脂酸锌3、乙撑基双硬酯酰胺1、氮化铝粉2、丁基硫醇锡2、烷基酚聚氧乙烯醚2、硼化铬2、双十四碳醇酯1。

制备方法是：将各物料混合，研磨分散均匀即可。

所述的粉末冶金工具钢的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）将铁粉、废钢粉、硅粉混合均匀；

（2）将其它剩余成分混合，均匀；

（3）将步骤（1）、（2）物料在52-56℃下混合搅拌均匀60-90分钟后，装入模具，压制成坯；

（4）将压坯放在烧结炉中，以以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结2-3小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1050-1150℃条件下烧结2-3小时；

（5）将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度620-650℃的条件下通入蒸汽60-90分钟；取出，将压坯在400-450条件下保温2-3小时；

（6）将压坯送入0-10℃水中冷却，取出即得。

本发明配方中掺杂废钢粉，提高了工具钢的稳定性，稳定性能，在保证工具钢高硬度、高耐磨性同时，降低了工具钢的脆性并保证工具钢具有一定的韧性。

具体实施方式

一种粉末冶金工具钢，由下列重量份的原料（公斤）制成：

铁粉95、废钢粉12、硅粉1.5、铬粉0.5、钼粉0.4、钒粉0.2、铝粉1.4、Ti0.1、Ta0.13、Hf0.21、Nb0.06、V0.2、V₂O₅ 0.25、CuO1.3、三硼化五铬0.4、VC0.4、NbC0.21、分散剂3、微晶蜡3。

所述的分散剂由下列重量份的原料制成：聚乙烯醇7、硬脂酸锌3、乙撑基双硬酯酰胺1、氮化铝粉2、丁基硫醇锡2、烷基酚聚氧乙烯醚2、硼化铬2、双十四碳醇酯2。

制备方法是：将各物料混合，研磨分散均匀即可。

粉末冶金工具钢的制备方法，包括以下步骤：

  （1）将铁粉、废钢粉、硅粉混合均匀；

（2）将其它剩余成分混合，均匀；

（3）将步骤（1）、（2）物料在52-56℃下混合搅拌均匀60-90分钟后，装入模具，压制成坯；

（4）将压坯放在烧结炉中，以以6-8℃/分钟速率升温至800-850℃条件下烧结2-3小时;然后以5-7℃/分钟速率升温至1050-1150℃条件下烧结2-3小时；

（5）将压坯送入蒸汽处理炉中，在炉中温度620-650℃的条件下通入蒸汽60-90分钟；取出，将压坯在400-450条件下保温2-3小时；

（6）将压坯送入0-10℃水中冷却，取出即得。

经过检测，本发明工具钢的热处理硬度：HRC65 ；抗拉强度：1380MPa 。