[发明专利]一种高速合金工具钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速合金工具钢的生产方法。

背景技术

随着航空航天飞行器的不断更新与发展，对材料性能要求也越来越高，航空航天飞行器的工作条件十分复杂，大部分构件在高复合应力、高温及环境侵蚀下服役，所以对航空航天材料的主要要求是耐高温、耐低温、高比强度、高比刚度、抗疲劳、耐腐蚀、长寿命和低成本。目前的弹性合金市场上，高端产品使用的弹性材料是钴基3J21合金，尽管很多知名的制造商在提高和稳定弹性材料如3J21合金的性能做了很多工作但并没从本质上解决该合金在质量上、使用上存在的问题。

发明内容

针对以上不足，本发明的目的是提供一种高硬度、高韧性的一种高速合金工具钢的生产方法，用M₂钢高速工具钢中用部分廉价的碳和硅来代替钨和钼，其冶炼工艺采用中频冶炼双精炼法（炉中精炼采用TN法）+真空浇铸（BV法）直接生产钢锭及电极棒，后进入电炉重熔，使VD高合金工具钢具有良好的硬度及韧性。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种高速合金工具钢的生产方法，以重量百分比计，包括以下步骤：1）熔化、2）造第一次渣、3）造第二次渣、4）精炼、5）吹氩、6）钢渣混出、7）真空浇铸；其特征在于：

1）、熔化：取C1.0±0.1%、Si 0.85±0.1%、Mn 2.0±0.1%、Mo 5.0±0.1% 、W 2.6±0.1%、V2.95±0.1% 、P≤0.023%、S≤0.003%，其余为铁；依次在中频冶炼炉中熔化为钢水；

2）、造第一次渣：采用石灰造碱性渣，取占钢水重量2.5—3%石灰，用瑩石调到浆糊状，进行人工搅拌，均匀后取第一次光谱样，测试钢水中各合金元素的化学成份；

3）、造第二次渣，补充合金调整至步骤1）中各元素所占比例的成份并进行脱氧、脱硫，其渣量占钢水重量的2.5%；

4）、精炼：钢水的化学成分合格后进入精炼期，时间在25—30分钟，精炼温度在1580℃--1600℃；

5）、吹氩：炉底吹氩和精炼同时进行，吹氩量每分钟25L，氩气的纯度为99.995%；

6）、真空浇铸：将钢水进行真空浇铸，开浇温度：钢锭1470℃---1490℃，电极棒1490℃--1550℃。

本发明具有以下优点：价格便宜、资源丰富的碳含量，能够保证本发明在淬、叫火处理之后有更高的硬度和较多的碳化物。

具体实施方式

实施例1：

1、熔化：取C1.0±0.1%、Si 0.85±0.1%、Mn 2.0±0.1%、Mo 5.0±0.1% 、W 2.6±0.1%、V2.95±0.1% 、P≤0.023%、S≤0.003%，其余为铁；依次在中频冶炼炉中熔化为钢水；

2、造第一次渣：采用石灰造碱性渣，取占钢水重量2.5—3%石灰，用瑩石调到浆糊状，进行人工搅拌，均匀后取第一次光谱样，测试钢水中各合金元素的化学成份；

3、造第二次渣，补充合金调整至步骤1）中各元素所占比例的成份并进行脱氧、脱硫，其渣量占钢水重量的2.5%；

4、精炼：钢水的化学成分合格后进入精炼期，时间在25—30分钟，精炼温度在1580℃--1600℃；

5、吹氩：炉底吹氩和精炼同时进行，吹氩量每分钟25L，氩气的纯度为99.995%；

6、真空浇铸：将钢水进行真空浇铸，开浇温度：钢锭1470℃---1490℃，电极棒1490℃--1550℃。