[发明专利]用于工具保持件的钢

说明书

本发明涉及用于工具保持件的钢。所述钢包含以下主要组分(以重量％计)：C 0.07至0.13、Si 0.10至0.45、Mn 1.5至3.1、Cr 2.4至3.6、Ni 0.5至2.0、Mo 0.1至0.7、Al 0.001至0.06、S＜0.003。所述钢具有包含最多至20体积％的残余奥氏体和最多至20体积％的马氏体的贝氏体显微组织。

技术领域

本发明涉及用于工具保持件(tool holder)的钢。特别地，本发明涉及适用于制造用于可转位刀片切割工具的大型工具保持件的钢。

背景技术

术语工具保持件意指在切割操作时工具的活动部分安装在其上的本体。典型的切割工具体是铣削体和钻体，其设置有高速钢、硬质合金、立方氮化硼(CBN)或陶瓷的活动切割元件。在指定的保持件钢领域内，这种切割工具体的材料通常是钢。

切割操作在高切割速度下进行，这意味着切割工具体可能变得非常热，因此材料在升高的温度下具有良好的热硬度和抗软化性是重要的。为了承受某些类型的切割工具体(例如铣削体)所经受的高脉动载荷，所述材料必须具有良好的机械特性，包括良好的韧性和疲劳强度。为了改善疲劳强度，通常在切割工具体的表面中引入压缩应力。因此，所述材料应具有良好的在高温下保持所述施加的压缩应力的能力，即良好的抗松弛性。切割工具体是经韧化硬化调质的，而夹持元件所应用的表面可以是经感应硬化的。因此，所述材料应当可以通过感应硬化来硬化。某些类型的切割工具体(如具有焊接的硬质合金尖部的某些钻体)在硬化之后用PVD涂覆或经受渗氮以增加对容屑槽(chip flute)中和钻体上的切屑磨损的抗性。因此，所述材料应当可以在表面上用PVD涂覆或经受渗氮而硬度没有任何显著降低。

通常，使用低合金工程钢和中合金工程钢如1.2721、1.2738和SS2541作为用于切割工具体的材料。

还已知使用热加工工具钢作为用于切割工具保持件的材料。WO 97/49838和WO2009/116933公开了热加工工具钢用于切割工具保持件的用途。目前，Uddeholms AB提供了两种用于切割工具体的常用热加工工具钢并且以UDDEHOLM和UDDEHOLM的名称销售。所述钢的标称组成在表1中给出(重量％)。

表1

这些类型的热加工工具钢对于作为切割刀具保持件的预期用途具有非常好的特性。特别地，这些钢具有高热强度和良好机械加工性的组合。

发明内容

本发明的目的是提供具有改善的特性分布的用于工具保持件的钢。

另一个目的是提供还具有大尺寸的均匀特性并且被优化用于大型工具保持件的用于工具保持件的钢。

对于大型工具保持件，冲击韧性、化学和显微组织均匀性以及低含量的非金属夹杂物是重要的参数，而热强度不太受关注，因为大型工具保持件的工作温度显著低于较小的工具保持件。此外，需要良好的焊接特性使得钢可以在没有预热和后加热的情况下进行焊接。

上述目的以及另外的优点在很大程度上通过提供具有如权利要求中所述的组成和显微组织的钢来实现。特别地，高且均匀的硬度与高韧性相结合使钢具有良好的轴承座阻力(chock resistance)和最小的意外故障的风险，产生更安全的工具保持件和延长的工具寿命。

本发明限定于权利要求中。

本发明的钢以重量％计(wt.％)由以下组成：

任选的

除杂质外余量的Fe，并且该钢具有包含最多至20体积％的残余奥氏体和最多至20体积％的马氏体的贝氏体显微组织。

钢可以满足以下要求：