[发明专利]一种粉末高速钢的制备方法及粉末高速钢

说明书

本发明公开了一种粉末高速钢的制备方法及粉末高速钢。该粉末高速钢的制备方法包括以下步骤：步骤S1，获得超细高速钢粉末；步骤S2，对所述超细高速钢粉末在600‑1100℃的温度下进行氢气退火处理，氢气退火处理的时间为2‑5小时；步骤S3，将氢气退火处理后的所述超细高速钢粉末进行成形制备得到高速钢生坯；步骤S4，将高速钢生坯在CH₄的气氛下活化烧结，获得高速钢烧结坯；步骤S5，对所述高速钢烧结坯进行锻造或无包套热等静压处理，使所述高速钢烧结坯致密化。该粉末高速钢的制备方法成本低，生产效率高。

技术领域

本发明涉及钢铁技术领域，具体涉及一种粉末高速钢的制备方法及粉末高速钢。

背景技术

粉末高速钢是一种采用粉末冶金工艺制备得到的高速钢，其具有碳化物细小、组织均匀的特点。粉末高速钢传统工艺步骤包括气雾化制粉和热等静压步骤，而且热等静压步骤需要采用钢包套，即包套热等静压工艺，具体包括将粉末装入钢包套中，然后将钢包套封焊，之后将其放入热等静压设备进行致密化处理。在封包套阶段，如果包套密封不严，气体介质进入包套，将影响粉末的烧结成型；另外，如果包套工艺制备不当，有气体封入包套，严重时则会损坏设备。更重要的是，钢包套的制作过程复杂，制作周期长，而且钢包套在封焊时需要长时真空脱气，工艺周期很长，不仅延长了制备周期，而且增加了成本。综上所述，采用钢包套的热等静压工艺不仅生产周期长，而且成本高，直接增加了粉末高速钢的生产成本，导致粉末高速钢的价格居高不下，降低了产品的竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粉末高速钢的制备方法及粉末高速钢，用以解决现有高速钢生产成本高的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案为提供一种粉末高速钢的制备方法，其包括以下步骤：

步骤S1，获得超细高速钢粉末；

步骤S2，对所述超细高速钢粉末在600-1100℃的温度下进行氢气退火处理，氢气退火处理的时间为2-5小时；

步骤S3，将氢气退火处理后的所述超细高速钢粉末进行成形制备得到高速钢生坯；

步骤S4，将高速钢生坯在CH₄的气氛下活化烧结，获得高速钢烧结坯；

步骤S5，对所述高速钢烧结坯进行锻造或无包套热等静压处理，使所述高速钢烧结坯致密化。

优选地，在所述步骤S1中，所述超细高速钢粉末通过以下步骤获得：

步骤S11，按照高速钢中合金成分进行原料配制，再将配制的原料进行精炼，然后转入电渣炉加热熔炼，在熔炼过程中加入造渣剂并使钢水中氧含量小于20ppm；

步骤S12，将熔炼的钢水从所述电渣炉的底部注入中间包并使其雾化获得所述超细高速钢粉末。

优选地，所述造渣剂为CaF₂-Al₂O₃-CaO-SiO₂四元渣系。

优选地，在步骤S3中，采用压制成型方式将氢气退火处理后的所述超细高速钢粉末压制成高速钢生坯，而且压制成型的压力为200-800MPa；

或者，采用冷等静压成型方式将氢气退火处理后的所述超细高速钢粉末压制成高速钢生坯，而且冷等静压成型的压力为100-300MPa。

优选地，在步骤S4中，活化烧结的温度为1200-1260℃，保温时间2-6小时，CH₄气体的流量为30-100ml/min。

优选地，在步骤S5中，所述高速钢烧结坯的锻造温度为1050-1200℃，锻造比小于4。

优选地，在步骤S5中，无包套热等静压处理所述温度为1000-1150℃，压力为100-200MPa。