[发明专利]一种高强耐磨刀具用高速钢

说明书

技术领域

本发明属于刀具用钢技术领域，尤其涉及一种高强耐磨刀具用高速钢。

背景技术

刀具材料从人类诞生之初就在人类的生产、生活中有着广泛的应用,而随着社会的进步以及生产加工自动化程度的提高，对刀具材料的性能要求、加工要求、使用要求日益提高。

目前，高强耐磨刀具用钢常采用W6Mo5Cr4V2高速钢。W6Mo5Cr4V2高速钢的碳化物细小均匀，因此有良好的综合性能，硬度为62-67HRC，抗弯性是一般硬质合金的2-3倍，是陶瓷的5-6倍,还具有良好的耐磨、耐热性，在切削温度高达500-650℃时仍能进行切削。W6Mo5Cr4V2高速钢除用于制造各种类型的一般刀具外，还可制作大型及热塑成型刀具，用途广泛。但W6Mo5Cr4V2高速钢易于氧化脱碳，其热加工及热处理工艺较为复杂。另外由于添加了较多的钼、钒等贵重合金，造成其生产成本较高，不利于企业提高竞争力。

申请号为00103223.2的中国发明专利公开了一种高耐磨性铸造高速钢，其特征在于该钢种的具体化学成分为( 重量％ )： 1.8％～4.2％C， 2％～12％W， 3％～12％Mo，4％～15％Cr， 0％～10％Co， 2.5％～10％V， 0.3％～2.5％Nb， 0.5％～1.5％Si， 0.3％～0.8％Mn， 0.02％～0.10％Al， 0.02％～0.10％N，≤0.03％S，≤0.03％P，其余为Fe。该高速钢的特点是高碳、高钒、高铬，加入大量的W、Mo、Cr、V 以及Nb等碳化物元素，这些碳化物元素是提供耐磨性的重要因素，因此该高速钢拥有良好的铸造性能，耐磨。但由于该高速钢含有大量的Mo、V，其生产成本比W6Mo5Cr4V2高速钢还要高，这制约了该钢的推广应用。

申请号为90103207.7的中国发明专利公开了低合金高性能高速钢，其特征在于该钢种的具体化学成分为( 重量％ )： 0.85％～1.05％C，3.0％～5.0％W，2.0％～3.5％Mo，3.5％～5.0％Cr，1.20％～1.80％V，0.70％～1.20％Si，0.20％～0.50％Mn，0.02％～0.08％N，≤0.03％S，≤0.03％P，其余为Fe。该高速钢希望通过降低合金元素含量从而降低生产成本，但由于该高速钢与W6Mo5Cr4V2 钢一样，贵重金属元素Mo、W、V的含量均比较高，因此生产成本并没有真正意义上的降低。

发明内容

本发明的目的就是要解决现有问题而提供一种高强耐磨刀具用高速钢，通过对合金元素含量的调整，从而获得良好的硬度、强韧性和耐磨性，且贵重合金元素含量较少、生产成本低。

本发明的技术方案是这样得以实现的：一种高强耐磨刀具用高速钢，其特点是：其化学成分（重量％）如下：1.2～1.6％C，0.55～0.85％Si，1.10～1.30％Mn，5.50～6.50％Cr，3.40～4.40％Mo，1.05～1.15％V，0.50～0.70％Nb，0.02～0.04％Ti，1.6～1.9％W，0.03～0.05％Re，0.0008～0.003％B，0.05～0.09％N，≤0.015％P，≤0.015％S，其余为铁Fe和不可避免的杂质。

优选的化学成分（重量％）如下：1.35～1.45％C，0.60～0.70％Si，1.15～1.25％Mn，5.80～6.20％Cr，3.40～3.60％Mo，1.05～1.10％V，0.55-0.65％Nb，0.02～0.03％Ti，1.65～1.75％W，0.03～0.05％Re，0.0010～0.0025％B，0.055～0.065％N，≤0.015％S，≤0.015％P，其余为铁Fe和不可避免的杂质。

本发明可由常规冶炼方法按上述成分要求冶炼而成，通过合理调整合金元素的组份和含量来提高钢的综合性能；以廉价的铬代替部分昂贵的钼，以钒加铌的组合代替稀有、具有放射性的钴。与W6Mo5Cr4V2 高速钢相比，在保证钢的高强、耐磨的前提下，降低了钢的生产成本。钛、稀土、硼等元素的加入，进一步提高钢的淬透性、强韧性及耐磨性。极低的P、S含量，改善了钢的各项性能指标。本高速钢经1100～1200度高温淬火及500～580度的三次回火处理后，其硬度可达HRC65-70。本发明的高速钢具有较高的强度、耐磨性，还具有良好的热硬性和切削性能，而生产成本却大大低于W6Mo5Cr4V2高速钢，适用于制作各种刀具。

具体实施方式