[发明专利]一种粉末高速钢-弹簧钢复合薄板及其制造方法

权利要求书

1.一种粉末高速钢－弹簧钢复合薄板，其特征在于：所述复合薄板由中心基层的弹簧钢和双面复层的粉末高速钢组成；复合薄板厚度为0.9~1.3mm，其中单面复层厚度0.3~0.52mm，基层厚度0.18~0.43mm；所述粉末高速钢成分按质量百分比为：1.25%~1.30%的C，9.15%~9.25%的W，3.20%~3.30%的Mo，3.80%~3.90% 的Cr，3.10%~3.20%的V，0.35%~0.45%的Si，0.20%~0.30%的Mn，0.015%~0.02%的P，0.005%~0.008%的S，＜0.0025%的O，＜0.05%的N，0.4%~0.6%的纳米TiN粒子，其余Fe及杂质；所述弹簧钢成分按质量百分比为0.25%~0.50%的C，0.17%~0.37%的Si，0.5%~0.8%的Mn，＜0.025%的P，＜0.025%的S，0.80%~4.20%的Cr，0.20%~1.00%的Ni，0.08%~0.42%的V，0.80%~2.40%的Mo；其余为Fe及杂质；

所述的粉末高速钢－弹簧钢复合薄板的制造方法，包括步骤如下：

1）制备高速钢预合金粉末：将粒度小于100μm的高速钢粉末与粒度小于20nm的纳米氮化钛粉末混合，进行球磨合金化制备出高速钢预合金粉末；所述高速钢粉末按质量百分比为1.25%~1.30%的C，9.15%~9.25%的W，3.20%~3.30%的Mo，3.80%~3.90% 的Cr，3.10%~3.20%的V，0.35%~0.45%的Si，0.20%~0.30%的Mn，0.015%~0.02%的P，0.005%~0.008%的S，＜0.0025%的O，＜0.05%的N，其余Fe；所述纳米氮化钛粉末占比0.4%~0.6%；

2）制备复合坯：弹簧钢钢板作为基层板和厚度≤2mm低碳钢板作为包套；首先，利用喷砂处理去除钢板待复合表面的氧化铁皮；其次，对基层板采用双面复合方式，在基板上、下方焊接低碳钢板形成盒式包套并留有小口用于装粉，将作为复层材料的高速钢预合金粉末添入包套内，振实包套内粉末，单面复层与基层厚度比为1:1~2:1；最后，抽空处理除去粉末间的空气后封口制得复合坯；

3）热轧：复合坯的加热温度为1180~1220℃，保温1h~3h，开轧温度为1150~1200℃，轧制速度为1~3m/s，首道次压下率≥30%，前三道次的压下率55%~65%，终轧温度为950~1050℃；轧制成4~6mm厚复合钢板；

4）一次冷轧：首先退火处理，退火温度为850~900℃，退火时间为2~4h，退火后随炉冷却至室温；其次，对复合板酸洗处理去除其表面的氧化铁皮后，最后，将复合钢板冷轧至厚度为2~2.5mm；

5）二次冷轧：首先，对第一次冷轧后复合钢板进行退火处理，退火温度为650~680℃，退火时间4~5h，退火后随炉冷却至室温；其次，对退火后复合钢板酸洗处理除去表面氧化铁皮，将复合钢板冷轧至厚度为0.9~1.3mm；最后，再进行一次700~800℃去应力退火1~2h，切边后既得。

2.根据权利要求1所述的粉末高速钢－弹簧钢复合薄板，其特征在于：所述步骤1）球磨合金化的磨球采用不锈钢球，球磨介质为酒精，球料比（8~10）：1，转速为450~550rad/min，球磨时间为8~12h。

3.根据权利要求1所述的粉末高速钢－弹簧钢复合薄板，其特征在于：步骤2）中所述的粉末振实密度为3.0~3.2g/cm³。

4.根据权利要求1所述的粉末高速钢－弹簧钢复合薄板，其特征在于：步骤2）中所述的复合坯抽空处理后的真空度为10^-3~10^-4Pa。

5.根据权利要求1所述的粉末高速钢－弹簧钢复合薄板，其特征在于：步骤2）中所述的低碳钢为碳质量百分含量≤0.2%。