[发明专利]一种热处理的含钒高硼高速钢及其热处理方法

说明书

本发明公开了一种热处理的含钒高硼高速钢及其热处理方法，在1010～1060℃条件下，对含钒高硼高速钢进行淬火处理，得到淬火处理件；再将淬火处理件进行两次回火处理，空冷至室温后得到热处理的含钒高硼高速钢。本发明通过添加钒及热处理工艺改善了硼碳化物的形态，促进基体强化，获得强韧性优异的含钒高硼高速钢，将经过热处理的含钒高硼高速钢应用于实际生产中，将更加适应恶劣的工况条件。

技术领域

本发明属于合金热处理技术领域，具体涉及一种热处理的含钒高硼高速钢及其热处理方法。

背景技术

高速钢是一种具有二次硬化性能的耐磨、耐热工具钢，适用于高速切削。高速钢中含有大量的强碳化物形成元素，具有硬度高、耐磨及耐热性能优异等特点。而高硼高速钢是在普通高速钢的基础之上加入适量的硼元素并降低高速钢中Mo、W等合金元素含量而形成的一种新型高速钢。高硼高速钢硬度高，是一种理想的轧辊材料，稳定高硼高速钢组织中的硼化物类型并降低合金元素含量，从而提高合金的性能。高温淬火回火热处理通过改变内部显微组织结构，是有效提高高速钢硬韧性的重要手段。对高硼高速钢来说，其性能不仅与成分有关，还与热处理有很大关系。硼在高速钢中的溶解度非常小，大部分硼在高速钢中以硬度高、稳定性好的硼碳化物析出，硼碳化物粗大，呈连续网状分布，致使晶界脆化，导致强度和韧性降低。因此，有必要通过合金化及辅以随后的热处理工艺，使合金组织中的硬质相在热处理之后由连续分布的网状硼碳化合物转变为孤立分布的颗粒状，并在高温作用下硬质相边缘溶解，促使回火过程中弥散析出细小二次强化粒子，形成强韧性金属基体和圆整孤立硬质相共存的复相合金组织，促进合金的强韧化和高硬度。

钒元素是提高高速钢耐磨性及红硬性的重要合金化元素，它是强碳化物形成元素。高速钢中的钒部分溶于基体，形成具有高硬度、高热稳定性的细小碳化物相。此外，弥散细小的碳化钒可以作为奥氏体的形核质点，具有细化组织和强化钢基体的作用。含钒高硼高速钢的热处理工艺改进将进一步提升高硼高速钢的综合力学性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种热处理的含钒高硼高速钢及其热处理方法，通过添加钒及热处理工艺改善了硼碳化物的形态，促进基体强化，获得强韧性优异的含钒高硼高速钢，将经过热处理的含钒高硼高速钢应用于实际生产中，将更加适应恶劣的工况条件。

本发明采用以下技术方案：

一种含钒高硼高速钢热处理方法，在1010～1060℃条件下，对含钒高硼高速钢进行淬火处理，得到淬火处理件；再将淬火处理件进行两次回火处理，空冷至室温后得到热处理的含钒高硼高速钢。

具体的，含钒高硼高速钢的成分按重量百分比计，包括：

C：0.37％～0.44％，B：1.44％～1.61％，Cr：4.77％～4.83％，Si：0.58％～0.68％，Mn：0.61％～0.80％，W：1.16％～1.24％，Mo：0.63％～0.67％，Ti：0.07％～0.12％，Al：0.58％～0.63％，V：1.00％～3.00％，其余为Fe和不可避免的微量杂质。

具体的，淬火处理的保温时间为110～150min。

具体的，淬火处理的冷却方式为室温油冷。

具体的，第一次回火处理的温度为从室温升高至510～550℃，升温时间为100～130min。

具体的，第一次回火处理的保温时间为1.5～2.5h。

具体的，第二次回火处理的温度为从室温升高到450～490℃，升温时间为100～130min。

具体的，第二次回火处理的保温时间为3.5～4.5h。

本发明的另一技术方案是，一种热处理的含钒高硼高速钢。

具体的，室温硬度为63.4～66.2HRC。