[发明专利]一种定向凝固高硼高钒高速钢及其制备方法

权利要求书

1.一种定向凝固高硼高钒高速钢的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将生铁、废钢、低碳铬铁、锰铁、硼铁、钒铁、工业纯铁、钼铁、钨铁、硅铁和/或钛铁作为原材料，在1580~1600℃进行熔炼处理，然后进行精炼处理得到高硼高钒高速钢钢水，生铁的质量分数为4.893%~4.894%，废钢的质量分数为25.176%~25.177%，低碳铬铁的质量分数为8.520%~8.521%，锰铁的质量分数为1.038%~1.039%，硼铁的质量分数为10.899%~10.900%，钒铁的质量分数为4.148%~4.149%，工业纯铁的质量分数为41.850%~41.860%，钼铁的质量分数为1.121%~1.122%，钨铁的质量分数为1.554%~1.555%，硅铁的质量分数为0.463%~0.464%，钛铁的质量分数为0.335%~0.336%；

熔炼和精炼具体为：

先加废钢、生铁和工业纯铁，然后加入钼铁、低碳铬铁、钨铁、钒铁、锰铁和硅铁，当炉温为1550~1600℃时，加入硼铁和钛铁，然后用钢液进行烫包处理，随后在炉底中加入0. 148~0.152g铝丝脱氧，采用炉底脱氧法，烫包后的钢水回炉，并在炉底吹氩气精炼8~15min；

S2、对步骤S1精炼完成后的高硼高钒高速钢钢水进行过热保温处理，过热保温处理的温度为1510~1520℃，保温时间为10~12min，过热保温处理的过热度为49.8~50.2℃，然后控制浇注温度1420~1430℃，采用定向凝固装置进行定向凝固处理，并在定向凝固装置的保温冒口顶端铺撒保温剂，冷却速度为12.1~12.3℃/s，凝固时间为19.0~21.0s，待温度降到室温后进行打箱、落砂及线切割处理，待温度降到室温后制备得到定向凝固高硼高钒高速钢，定向凝固高硼高钒高速钢按重量百分数计，包括C：0.35%~0.48%，B：1.77%~1.82%，Cr：4.76%~4.81%，Si：0.58%~0.73%，Mn：0.64%~0.90%，W：1.19%~1.23%，Mo：0.63%~0.67%，Ti：0.06%~0.10%，Al：0.59%~0.61%，V：1.88%~2.30%，其余为Fe和不可避免的微量杂质；

定向凝固装置采用热电偶加热方式，并采用纯铁内镶铜块进行冷却，包括金属基体和分布在基体上的硼化物硬质相。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1中，使用水玻璃砂造型，氧化铝涂料作为铸型侧面的内表面涂料，涂料层的平均厚度为0.8~1.1mm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2中，浇注前，先对砂型进行烘干处理，烘干处理的温度为250~280℃，保温时间为6~8h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，冷却速度为12.1~12.3℃/s，凝固时间为19.0~21.0s，定向凝固装置的涂料层厚度为0.8~1.1mm。

5.根据权利要求1所述方法制备的定向凝固高硼高钒高速钢。