[发明专利]一种高速钢表层晶瓷化配方及其工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高速钢冶金技术，特别是涉及一种高速钢表层晶瓷化配方及其工艺方法。

背景技术

高速钢具有高强度、高韧性，较高的硬度和红硬性，常用于制作锯片，丝锥，板牙，钻头等机械加工切削用刀具，尤其制做韧性好的加工刀具、模具其有很强的性能优势和成本优势，但与硬质合、陶瓷、立方氮化硼等材料刀具相比，其硬度、红硬性、耐磨性均相差较大。

发明内容

本发明是对制做完成的高速钢刀具、模具、零件表层进行晶瓷化处理的一种工艺，主要解决高速钢的上述缺点，提供一种硬度、红硬性、耐磨性均较好的一种高速钢表层晶瓷化配方及其工艺方法。

本发明的一种高速钢表层晶瓷化配方，晶瓷化盐浴溶液成分如下：

Na₂B₄O₂为40-60%、AlF₃为10-30%、Nb-Fe（铌铁矿）为3~5%、SiC为5-15%、CrO₂为5~6%、TiO₃为1-5%、上述原料均为20~60μm粒度的粉砞。

优选为，晶瓷化盐浴溶液成分如下：

Na₂B₄O₂为50%、AlF₃为20%、Nb-Fe（铌铁矿）为3~5%、SiC为10%、CrO₂为5~6%、TiO₃为1%。

优选为，晶瓷化盐浴溶液成分如下：

Na₂B₄O₂为45%、AlF₃为30%、Nb-Fe（铌铁矿）为5%、SiC为10%、CrO2为5%、TiO₃为5%。

一种高速钢表层晶瓷化的工艺方法，按照如下步骤制成：

一、将制作完成的高速钢刀具、模具、零件用金属清洗剂去油污；

二、预热：在烘干炉内加热到300℃；

三、表层晶瓷化：将预热好的工件放入盐浴溶液中，550℃停留10~15分钟后取出；

四、清洗烘干：将表层晶瓷化后的工件用90℃热水清洗并烘干。

与现有技术相比本发明的有益效果。

1．表层晶瓷化后的高速钢工件表层硬度由原HV900—1000提高到HV1200—1500，硬度与硬质合金、陶瓷刀具相当，耐磨性，耐用度提高1倍。大部分应用可取代价格较高的硬质合金、陶瓷刀具。

2．热烧蚀性，防腐、防锈性能，比原高速钢热处理提高5倍。

3．抗疲劳性提高30~40%。

4．冲击韧性提高25~30%。

5．晶瓷化处理尺寸及形状变化极小，均小于0.005mm。

6．摩擦系数减少10%（相对提高了刀具、模具及磨损零件的耐磨度）。

7．表层晶瓷化深度达0.02mm，扩散层达0.15mm。

8．红硬性提高20%~30%。

9．本发明所使用原料均为循环使用，仅做有效成份的添加补充，且原料均无毒、无害、无重金属排放，属环保项目。

10．处理成本低廉。

具体实施方式

下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例一：

一种高速钢表层晶瓷化配方，晶瓷化盐浴溶液成分如下：

Na₂B₄O₂为50%、AlF₃为20%、Nb-Fe为3~5%、SiC为10%、CrO₂为5~6%、TiO₃为1%，上述原料均为40μm粒度的粉砞。

一种高速钢表层晶瓷化的工艺方法，按照如下步骤制成：

一、将制作完成的高速钢刀具、模具、零件用金属清洗剂去油污；

二、预热：在烘干炉内加热到300℃

三、表层晶瓷化：将预热好的工件放入盐浴溶液中，550℃停留10~15分钟后取出；

四、清洗烘干：将表层晶瓷化后的工件用90℃热水清洗并烘干。

实施例二：

本实施例与实施例一的区别在于，晶瓷化盐浴溶液成分如下：