[发明专利]一种高速钢的热处理工艺

说明书

本发明揭示了一种高速钢的热处理工艺，针对特定的高速钢进行分段式淬火，设定较为合理地针对性地升温及保温区段，并结合真空炉内压力设定对热处理工艺进行调整。本发明针对特定高速钢进行了淬火分阶处理，并结合真空炉内的压力设置，在满足高速钢超高硬度的同时还能兼顾韧性，极大地提高了高速钢的综合性能。还具备较优的红硬性和出色的耐磨性，使用寿命得到显著提升。

技术领域

本发明涉及一种金属热处理工艺，尤其涉及一种高速钢的热处理工艺，属于金属热处理工艺的技术领域。

背景技术

高速钢(HSS)是一种具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢，俗称白钢。高速钢是美国的F.W.泰勒和M.怀特于1898年创制的。

高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。除用熔炼方法生产的高速钢外，20世纪60年代以后又出现了粉末冶金高速钢，它的优点是避免了熔炼法生产所造成的碳化物偏析而引起机械性能降低和热处理变形。

高速钢具有很高的硬度、红硬性和耐磨性，现已大量应用于制造各种切削加工工具，除此之外，还被用于制造冷、热作模具、轧辊、高温轴承和具有较高硬度、高精度、耐热和耐磨的特殊机械部件。

现有技术中高速钢热处理一般为淬火回火热处理工艺，或者等温淬火低温回火处理工艺，而淬火阶段对高速钢的物理性能尤为重要，目前淬火阶段工艺均较为粗糙，直接升温至奥氏体化温度并进行保温，组织成分得不到充分均匀化，而也存在分段式淬火工艺，但是划分较为粗糙，针对性较差，得到的高速钢物理性能不理想。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术的不足，针对传统高速钢热处理硬度和韧性不能兼得、不具有最佳综合性能的问题，提出一种高速钢的热处理工艺。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种高速钢的热处理工艺，

所述高速钢按照化学成分重量百分含量为，

C：0.87~0.94%，

Cr：3.9~4.2%，

Mo：4.95~5.1%，

W：6.2~6.5%，

Co：4.7~4.9%，

V：1.74~1.95%，

Ni：≤0.05%，

Si：≤0.1%，

Mn：≤0.1%，

P：≤0.02%，

S：≤0.01%，

余量为Fe及不可避免杂质；

对高速钢的热处理工艺包括以下步骤：

S1一阶加热升温及保温步骤，

以一阶升温速率7℃/min~8℃/min升温至650℃~680℃，并进行一阶保温，一阶保温时间按照t₁=m*d，

其中d为高速钢的有效厚度，m为0.5min/mm~0.6min/mm；

S2二阶加热升温及保温步骤，

以二阶升温速率5℃/min~6℃/min升温至840℃~860℃，并进行二阶保温，二阶保温时间为t₂，其中t₂=t₁；

S3三阶加热升温及保温步骤，