[发明专利]一种高性能超硬高速钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种高性能超硬高速钢，属于金属材料领域。

背景技术

现有的高速钢W2Mo9Cr4VCo8其铸态组织共晶碳化物为M₂C、M₆C、MC、M₂₃C₆及M₇C₃，经X射线衍射仪测试，M₂C占90～92.5%，M₆C占3.0～4.5%，余下的为MC、M₂₃C₆、M₇C占3.0～4.7。在热加工及热处理后，M₂C→M₆C+MC，M₂C分解可细化碳化物，但M₂C时常存在分解不充分现象，其余量1.0～3.0%，通常称棒状碳化物，这种棒状M₂C共晶碳化物存在即影响高速钢的热加工性能，又影响刀具的使用寿命。这些因素阻碍了高速钢W2Mo9Cr4VCo8的应用与发展。

发明内容

本发明通过调整W和Mo含量，提高了高速钢的冷热加工性能。

本发明提高了一种高性能超硬高速钢，所述高速钢中含有占高速钢总质量1.95～2.15%的W和占高速钢总质量8.65～8.95%的Mo。

现有的高速钢中含有占高速钢总质量1.15～1.85%的W和占高速钢总质量9～10%的Mo，与现有的高速钢比本发明所述高速钢中的M₂C由90～92.5%降至89～91.5%，降低1～1.5%；M₆C由3～4.5%增至4～5.5%，提高1～1.5%；从而消除了热处理后钢中残存M₂C棒状碳化物，提高了钢的冷、热加工性能，成为一种高性能超硬高速钢。

本发明所述高速钢按质量百分比优选为包括如下组分：

本发明有益效果为：

①本发明所述高速钢的铸态组织中M₂C和M₆C合金相比例更加合理化；

②提高了钢的热加工性能，精锻机锻造钢锭加热范围由1030～1090℃改为1040～1090℃，未出现过热、过烧及开裂现象，钢锭至钢坯成坯率由76～78%提高到80～82%；

③降低了脱碳敏感性，减少了贵金属消耗，本发明所述高速钢的脱碳层比现有高速钢W2Mo9Cr4VCo8降低50%；

④提高冷加工性能，即冷拔性能；本发明所述高速钢在热加工及热处理后，M₂C→M₆C+MC，钢中不存在M₂C棒状碳化物，不但提高了热加工塑性，而且提高了冷拔塑性，提高了生产效率、成材率；

⑤本发明所述高速钢提高了热处理性能，减少了热处理废品。

具体实施方式

下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。

实施例1

一种高速钢，所述高速钢按质量百分比包括如下组分：

上述化学成分的总和为100%。

上述高速钢的制备方法为经冶炼-扩散退火-热加工-冷拔制成。

所述热加工包括精锻机锻造工艺和轧制工艺。其中精锻机锻造工艺为：入炉温度600℃；600℃升温至900℃预热，升温速率为2℃/min；900℃升温至1040℃，升温速率为1℃/min；1040℃升温至1090℃保温，升温速率为1℃/min；终锻温度900℃，锻后红送退火。其中轧制工艺为：入炉温度700℃；700℃升温至900℃预热，升温速率为7℃/min；900℃升温至1100℃，升温速率为10℃/min；1100℃升温至1140℃保温，升温速率为1℃/min，终轧温度900℃，轧后装桶红送退火。

实施例1得到的高速钢与现有高速钢W2Mo9Cr4VCo8在1170～1190℃淬火、540～560℃回火的力学测试结果如下：

表1淬回火硬度、红硬性、抗弯强度、冲击韧性、抗压强度测试结果

备注：600℃×4h×1次、625℃×4h×1次。

表2实施例得到的1高速钢在1190℃淬火、540℃回火的高温硬度测试结果

表3现有高速钢在1190℃淬火、540℃回火的高温硬度测试结果