[发明专利]一种具有耐蚀高强高韧性合金工具钢及其热处理方法和生产方法

说明书

本发明公开了一种具有耐蚀高强高韧性合金工具钢及其热处理方法和生产方法，含有以下重量百分比的化学成分：C 0.70％～1.00％、Si 0.80％～1.10％、Mn 0.50％～0.80％、Cr 0.50％～0.80％、Mo 0.30％～0.50％、V 0.20％～0.40％、Nb 0.020％～0.040％、Ti 0.030％～0.050％、Ni 0.15％～0.35％、Cu 0.15％～0.35％、Re 0.05％～0.25％、痕量的P、S、O、N，其余为Fe和其它不可避免的杂质；0.50W+0.50Mo+0.26Cr+V+Nb≤1.5C；其具有良好的强度、塑韧性、耐磨、耐冲击和耐蚀性能，可满足使用要求。

技术领域

本发明属于工具钢技术领域，具体涉及一种具有耐蚀高强高韧性合金工具钢及其热处理方法和生产方法。

背景技术

工具钢是用于制造各类切削刀具、量具、模具和耐磨工具的钢种，被广泛应用于机械制造等各行各业。由于其使用特点，要求工具钢热处理后具有高强度、高硬度、高红硬性、高韧性、高耐磨性、高疲劳性能等。根据化学成分，工具钢可分为碳素工具钢、合金工具钢和高速工具钢，合金工具钢因Cr、Mo、W、V等合金元素的添加比碳素工具钢具有更好的淬硬性、淬透性、耐磨性和韧性，应用范围更加广泛，是未来工具钢的发展趋势。

近年来随着合金工具模具行业迅速的发展，对合金工具钢的要求越来越高，除一般要求外，对不同工作条件还具有一些特殊性能，如高质量六角或螺丝批头、扳手等专用小型五金工具器件，因使用频率高、间隔时间短，应还具有一定的高温力学性能、疲劳性、耐腐蚀性能等。

中国专利CN1648276A公开了一种合金工具钢，可在操作温度约为700℃时具有高温强度，同时维持和传统基体高速工具钢一样高的室温强度。其特征在于化学成分包含C0.45～0.60、Si 0.10～1.00、Mn 0.20～2.00、P≤0.020、S≤0.015、Cu≤1.00、Ni≤1.00、Cr3.50～5.00、Mo 0～3.00、W 0～10.00、V 1.00～2.00、Co 0～8.00、Al≤0.10、O≤0.01、N≤0.02，其余为Fe和其它不可避免的杂质，其中Weq为2.0～10.0，2Mo/Weq≤0.60，且△C为-0.3～0.0。此方法主要针对应用于包含热塑性加工模及温塑性加工模的各种工具的合金工具钢，虽然解决了高温强度和耐受性的问题，但是不具有明显的耐蚀性。

专利CN103436687A公开一种高合金工具钢的控制冷却工艺，详细说明了通过控制水箱、风机、保温罩等手段，使工具钢S2盘条得到细晶粒的马氏体，其相变温度控制在600℃以下。此方法不足之处生产的盘条最终组织为塑性较差的马氏体，合金工具钢盘条不具有良好的韧性。

综上所述，虽然目前我国合金工具钢产品研究较多，产品也比较成熟，但兼顾耐蚀性的高强高韧性材料较少，其产品及成果方面几乎处于空白。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种具有耐蚀高强高韧性合金工具钢及其热处理方法和生产方法，以得到一种具有良好的强度和塑韧性，且具有优良的良好的耐磨、耐冲击和耐蚀性能的合金工具钢。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种具有耐蚀高强高韧性合金工具钢，所述合金工具钢按重量百分比含有以下化学成分：C 0.70％～1.00％、Si 0.80％～1.10％、Mn 0.50％～0.80％、Cr 0.50％～0.80％、Mo 0.30％～0.50％、V 0.20％～0.40％、Nb 0.020％～0.040％、Ti 0.030％～0.050％、Ni 0.15％～0.35％、Cu 0.15％～0.35％、Re 0.05％～0.25％、P痕量～0.015％、S痕量～0.015％、O≤0.0015％、N≤0.006％。其余为Fe和其它不可避免的杂质；其中，0.50W+0.50Mo+0.26Cr+V+Nb≤1.5C。