[发明专利]一种半高速钢刃钢的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械刀片的技术领域，更具体地说，涉及一种半高速钢刃钢，该半高速钢刃钢尤其适合用于作为半高速钢铜钎焊镶钢切纸刀片的刃钢使用。背景技术

切纸刀片的使用性能既要有高的锋利度和耐磨性，还要具有不崩不卷的良好抗冲击性和一定的热硬性。

切纸刀片剪切时保持刃口锋利度和刃磨性十分重要，高速钢淬火回火后的剩余碳化物体积分数在15%～22%之间，剩余碳化物尺寸为2.5um～15um，刃口的碳化物容易脱落，既会降低锋利度，也容易引起剪切过程中崩口。近年来，我们研究调查及分析论证认为，如果采用合适的半高速钢刃钢，降低刃钢中碳化物数量至3%～8%之间，基体淬火回火硬度又保持高速钢的水平，会有利于提高切纸刀片锋利度、耐用性及被剪切面光洁度，并降低了刃钢的合金量成本，亦改善了制造工艺性。国内外已有的应用于其他工模具的半高速钢专利和技术报道较多，但都不适宜切纸刀片刃钢的碳化物尺寸和数量特征，还有的硬度偏低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中高速钢镶钢切纸刀片锋利度低和刃磨性差的不足，提供一种半高速钢刃钢，采用本发明优化设计的刃钢材料制备得到的切纸刀片，其硬度达到HRC64～66，锋利度和刃磨性能明显优于高速钢作刃钢的镶钢切纸刀片，且降低了刃钢的合金量成本。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种半高速钢刃钢的制备方法，包括如下步骤：

（1）生产半高速钢刃钢：将由如下重量百分含量的化学元素组成：C：0.66～0.7%，Si：0.35～0.5%，Mn：0.3～0.42%，Cr：5.5～7%，W：1.5～2.7%，Mo：4.5～5%，V：1～1.2%，Nb：0.13～0.21%，Co0.5～0.55%，S≤0.01%，P≤0.02%，其余为Fe配比的高速钢刃钢采用感应电炉或感应电炉+电渣重熔冶炼半高速钢刃钢；

（2）锻轧工序：将步骤（1）冶炼的半高速钢刃钢进行锻轧，锻轧温度为900℃~1200℃；

（3）退火；将步骤（2）锻轧的半高速钢刃钢加热至900℃~950℃，保温5~7小时后随炉冷却。

采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

（1）本发明的一种半高速钢刃钢，其刃钢显微组织既适合切纸刀片的性能要求，又适合木材加工等刀片的要求，刃钢具有镶钢切纸刀片合适的显微组织，其锋利度和冲击韧性高于高速钢刃钢，提高了使用性能；

（2）本发明的一种半高速钢刃钢，降低了淬火剩余碳化物数量，且钢中碳化物数量适当、分布均匀细化，不仅减轻了刃口碳化物粒子脱落程度，保证了耐用度，而且使用中也易于机械刃磨和手工研磨，避免了刀片刃口在使用期内出现毛刺和崩口，提高了剪切的光洁度；

（3）本发明的一种半高速钢刃钢，可在相对低的合金化条件下获得高的二次硬化回火硬度，在总合金量和含C量相对低的情况下，可以获得与高速钢相同的硬度，其硬度达到HRC64～66，且降低了材料成本和工艺成本；

（4）本发明的一种半高速钢刃钢，其硬度与高速钢相同，但成本低、易刃磨、使用性能高，克服了高速钢镶钢机械刀片的弊端，在造纸、印刷、包装和木材加工等领域有着广泛的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明：

采用本实施例的半高速钢刃钢制备的半高速钢铜钎焊镶钢切纸刀片，切纸刀片由半高速钢刃钢1经铜钎焊焊接在刀体3上制成，该半高速钢刃钢1的成分如下：由如下重量百分含量的化学元素组成：C：0.66～0.7%，Si：0.35～0.5%，Mn：0.3～0.42%，Cr：5.5～7%，W：1.5～2.7%，Mo：4.5～5%，V：1～1.2%，Nb：0.13～0.21%，Co0.5～0.55%，S≤0.01%，P≤0.02%，其余为Fe；

其具体的制备方法如下：

（1）生产半高速钢刃钢：

首先制备半高速钢刃钢，采用感应电炉或感应电炉+电渣重熔冶炼半高速钢刃钢，满足本发明的半高速钢刃钢由如下：重量百分含量的化学元素组成：C：68～0.7%，Si：0.48～0.5%，Mn：0.31～0.38%，Cr：6～6.60%，W：1.82～2.28%，Mo：4.45～4.94%，V：0.76～0.81%，Nb：0.13～0.16%，Co0.52～0.55%，S≤0.02%，P≤0.025%，其余为Fe。

（2）锻轧工序：