[发明专利]一种高速钢锻造工艺

权利要求书

1.一种高速钢锻造工艺，其特征在于：具体步骤为：

（1）将普通废钢、生铁、铬铁、钨铁、钼铁、铌铁和金属钴按比例放入真空感应炉内，将真空感应炉内真空度至1～2Mpa，升温至1500～1550℃，保持交流电源的工作频率为11000～13000Hz，并充入惰性气体，精炼15～20min；随后降温冷却至1500～1530℃，出坩埚，浇注成圆棒，并将圆棒表面砂磨精整、备用；

（2）将CaO、CaF2、Al2O3、MgO、SiO2制成电渣重熔的渣料，并加热至熔融状态，倒入结晶器中，并向结晶器的壳体壁内通入低温冷却水，然后将步骤（1）中制备的圆棒缓慢下降到熔融的电渣重熔的渣料中，并通电起弧，调整重熔电压至60～80V、电流5000～6000A，同时，通过圆棒夹持装置使得圆棒旋转，旋转速度保持为45～60°/min；圆棒受电阻热缓慢熔化，熔化后的圆棒液滴穿过熔融的渣料层与渣料发生反应而得到提纯，并在结晶器的底部重新结晶，得到组织致密、均匀、纯净，表面光洁的钢锭；

（3）将步骤（2）中的钢锭置于真空炉坩埚底部，将真空炉坩埚抽内真空度1.2Mpa，升温至1700～1850℃，进行高温精炼；再保持温度1250～1300℃，进行低温精炼；最后降温冷却至1000～1030℃，保持流速0.4～0.5m/s，并同时用纯氮气进行气吹，形成钢粉末；

（4）对步骤（3）的钢粉末进行筛分和预压，随后在温度1050～1150℃，压力95～100Mpa下进行热等静压处理，得到形状规格统一的钢块；

（5）对步骤（4）热等静压处理后的钢块加热至熔融状态，随后将熔态钢液流通入超声频率激发的管状共振器内，并通过振动张力波雾化被击碎，同时在进入同一管中的惰性气体中产生非稳态冲击波，从而获得粒度细小均匀的雾化钢；

（6）选取所需成型的模具，并将步骤（5）中的雾化钢在纯氩气的作用下，高速气吹至模具内，高速飞行的雾化钢液滴在碰撞模具壁时，球形雾化钢液滴在冲击力的作用下形成扁平状的溅射片，并在自熔性的作用下积聚成型；

（7）将成型的高速钢放入热等静压机内，保持20～30min，然后用纯氩气进行高压气吹冷却至室温；

（8）用超声波无损探伤仪检测步骤（7）得到的高速钢内部是否有裂痕，如有裂痕则为废品，检验合格的为成品，入库。

2.根据权利要求1所述的一种高速钢锻造工艺，其特征在于：所述步骤（1）中的普通废钢、生铁、铬铁、钨铁、钼铁、铌铁和金属钴按比例混合后，混合物中的组成成分以及各成分所占的重量份数分别为：C：1.7～3.2份、V：3.0～6.0份，Cr：4.0～6.0份、Mo：3.0～6.0份、W：1.0～3.0份、Nb：1.0～5.0份、Co：1.0～5.0份、Si＜1.0份、Mn＜1.5份、P＜0.04份、S＜0.04份、Y：0.05～0.20份、Ti：0.08～0.25份、Mg：0.03～0.12份、Zr：0.04～0.18份、Te：0.02～0.12份、余量为Fe。

3.根据权利要求1所述的一种高速钢锻造工艺，其特征在于：其特征在于：所述步骤（2）中渣料的组成成分以及各成分所占的重量份数分别为：CaF2 ：40～70份、CaO2 ：10～30份、Al2O3：10～30份、MgO：10～30份、SiO2：10～30份。

4.根据权利要求1所述的一种高速钢锻造工艺，其特征在于：所述圆棒夹持装置包括由内到外依次套设在圆棒（1）外的撑套（2）、轴承（3）和外壳（4），所述撑套（2）包括内外设置的内套（21）和外套（22），所述内套（21）带有锥度，所述外套（22）与内套（21）外侧锥面相适配，且外套（22）上端通过螺栓与内套（21）连接，所述轴承（3）的内圈与外套（22）固定连接，外圈与外壳（4）固定连接，所述外套（22）与外壳（4）转动连接，所述内套（21）上端外侧套设有齿轮（5）。

5.根据权利要求4所述的一种高速钢锻造工艺，其特征在于：所述内套（21）的锥度为1：12。

6.根据权利要求4所述的一种高速钢锻造工艺，其特征在于：所述内套（1）为弹性套。