阅读说明：本技术 一种刀具用高韧性钢及其制备方法 (High-toughness steel for cutter and preparation method thereof ) 是由 方正林 诸玉根 方小山 于 2019-03-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种刀具用高韧性钢及其制备方法,其成分质量份数为：C：0.45～0.65,Si：0.8～1.2,Mn：0.4～0.8,Cr：2.2～2.6,W：1.8～2.2,V：0.2～0.4,Mo：1.5～2.2,Ni：0.3～0.4,S：0.01～0.03,P：0.01～0.03,Cu：0.4～0.6,其余量为Fe。制备方法,包括冶炼：将炼钢用生铁、废钢,加入到真空感应冶炼炉中,在1500～1700℃下进行冶炼,获得钢水；精炼：将钢水进行脱硫、脱氧,按照钢的组成成分加入其它元素,在1400～1600℃下进行精炼1～2小时,获得精炼后的熔液,将熔液加入到铸模中形成铸锭。本发明高韧性钢制造的刀具,具有较高的抗弯强度、较高的硬度和较好的抗磨损能力,耐磨耐冲击且质量稳定,寿命提高数倍,并且生产成本低。(The invention discloses high-toughness steel for a cutter and a preparation method thereof, wherein the high-toughness steel comprises the following components in parts by weight: c: 0.45-0.65, Si: 0.8 to 1.2, Mn: 0.4-0.8, Cr: 2.2-2.6, W: 1.8-2.2, V: 0.2 to 0.4, Mo: 1.5-2.2, Ni: 0.3 to 0.4, S: 0.01 to 0.03, P: 0.01 to 0.03, Cu: 0.4 to 0.6, and the balance Fe. The preparation method comprises the following steps: adding pig iron and scrap steel for steelmaking into a vacuum induction smelting furnace, and smelting at 1500-1700 ℃ to obtain molten steel; refining: and desulfurizing and deoxidizing the molten steel, adding other elements according to the composition of the steel, refining at 1400-1600 ℃ for 1-2 hours to obtain refined molten liquid, and adding the molten liquid into a casting mold to form a cast ingot. The cutter made of the high-toughness steel has the advantages of higher bending strength, higher hardness, better abrasion resistance, impact resistance, stable quality, service life which is prolonged by several times, and low production cost.)

一种刀具用高韧性钢及其制备方法

技术领域

本发明属于钢制备技术领域，具体涉及一种刀具用高韧性钢及其制备方法。

背景技术

刀具切削性能的好坏，取决于构成刀具切削部分的材料。刀具材料对刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响，目前刀具钢的化学成份中含有较高的碳元素，钢材组织中偏析严重，存在大量钨的碳化物，同时化学成份的铬含量配比不足，使得材料组织中铬的碳化物含量少，并且钢淬透性降低，这样大大降低了刀具钢的强韧性性能。

目前常用的强韧化方法使通过复杂的合金化和微合金化，再附加繁复的热处理工艺来获得较高的强韧性的配合。但该方法却造成钢材资源成本的直接升高和加工费用上升，同时复杂的加工工艺也造成成品率下降，资源浪费以及环境污染。

发明目的：本发明目的是提供一种刀具用高韧性钢及其制备方法，解决了目前刀具钢强韧性性能低的问题。

技术方案：本发明一种刀具用高韧性钢，其成分质量份数为：C：0.45～0.65，Si：0.8～1.2，Mn：0.4～0.8，Cr：2.2～2.6，W：1.8～2.2，V：0.2～0.4，Mo：1.5～2.2，Ni：0.3～0.4，S：0.01～0.03，P：0.01～0.03，Cu：0.4～0.6，其余量为Fe。

本发明还包括一种刀具用高韧性钢制备方法，包括如下步骤：

(1)冶炼：将炼钢用生铁、废钢，加入到真空感应冶炼炉中，在1500～1700℃下进行冶炼，获得钢水；

(2)精炼：将钢水进行脱硫、脱氧，按照钢的组成成分加入其它元素，在1400～1600℃下进行精炼1～2小时，获得精炼后的熔液，将熔液加入到铸模中形成铸锭；

(3)退火：将铸锭置于温度为1000～1100℃的退火炉中，保温2～3小时进行均匀化退火，然后空冷；

(4)淬火：然后将铸锭置于800～1000℃的淬火炉中，保温3～4小时后进行冷却至500～550℃；

(5)回火：将铸锭温度为480～500℃的回火炉中，保温2～3小时后空冷至室温。

进一步的，所述步骤(4)冷却介质为水溶性淬火液。

进一步的，所述步骤(1)冶炼时间为3～4小时。

进一步的，所述步骤(5)空冷至室温后，再进行第二次回火，回火温度为480～500℃，保温1～2小时后，然后空冷至室温。

进一步的，所述第二次回火空冷至室温后，再进行第三次回火，回火温度为480～500℃，保温1～2小时后，然后空冷至室温。

本发明有益效果在于：本发明通过使用铬、锰等原料组合，有利于提高整个钢的韧性，同时合理的生产工艺，保证的钢的强韧性；热处理技术，提高了在高温下保持高韧性的能力，使其制备的刀具降低了承受切削中的压力冲击和韧性，降低崩刀和折断事故的发生，机械加工性能好，使用寿命长。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1

一种刀具用高韧性钢，其成分质量份数为：C：0.45，Si：0.8，Mn：0.4，Cr：2.2，W：1.8，V：0.2，Mo：1.5，Ni：0.3，S：0.01，P：0.01，Cu：0.4，其余量为Fe。

所述的刀具用高韧性钢制备方法，包括如下步骤：

(1)冶炼：将炼钢用生铁、废钢，加入到真空感应冶炼炉中，在1500℃下进行冶炼，冶炼时间为3小时，获得钢水；

(2)精炼：将钢水进行脱硫、脱氧，按照钢的组成成分加入其它元素，在1400℃下进行精炼1小时，获得精炼后的熔液，将熔液加入到铸模中形成铸锭；

(3)退火：将铸锭置于温度为1000℃的退火炉中，保温2小时进行均匀化退火，然后空冷；

(4)淬火：然后将铸锭置于800℃的淬火炉中，保温3小时后进行冷却至500℃，其中冷却介质为水溶性淬火液；

(5)回火：将铸锭温度为480℃的回火炉中，保温2小时后空冷至室温；空冷至室温后，再进行第二次回火，回火温度为480℃，保温1小时后，然后空冷至室温；第二次回火空冷至室温后，再进行第三次回火，回火温度为480℃，保温1小时后，然后空冷至室温。

实施例2

一种刀具用高韧性钢，其成分质量份数为：C：0.55，Si：1，Mn：0.6，Cr：2.4，W：2，V：0.3，Mo：1.8，Ni：0.35，S：0.02，P：0.02，Cu：0.5，其余量为Fe。

所述的刀具用高韧性钢制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)冶炼：将炼钢用生铁、废钢，加入到真空感应冶炼炉中，在1600℃下进行冶炼，冶炼时间为3.5小时，获得钢水；

(2)精炼：将钢水进行脱硫、脱氧，按照钢的组成成分加入其它元素，在1500℃下进行精炼1.5小时，获得精炼后的熔液，将熔液加入到铸模中形成铸锭；

(3)退火：将铸锭置于温度为1050℃的退火炉中，保温2.5小时进行均匀化退火，然后空冷；

(4)淬火：然后将铸锭置于900℃的淬火炉中，保温3.5小时后进行冷却至530℃，冷却介质为水溶性淬火液；

(5)回火：将铸锭温度为490℃的回火炉中，保温2.5小时后空冷至室温；空冷至室温后，再进行第二次回火，回火温度为490℃，保温1.5小时后，然后空冷至室温；第二次回火空冷至室温后，再进行第三次回火，回火温度为490℃，保温1.5小时后，然后空冷至室温。

实施例3

一种刀具用高韧性钢，其成分质量份数为：C：0.65，Si：1.2，Mn：0.8，Cr：2.6，W：2.2，V：0.4，Mo：2.2，Ni：0.4，S：0.03，P：0.03，Cu：0.6，其余量为Fe。

所述的刀具用高韧性钢制备方法，包括如下步骤：

(1)冶炼：将炼钢用生铁、废钢，加入到真空感应冶炼炉中，在1700℃下进行冶炼，冶炼时间为4小时，获得钢水；

(2)精炼：将钢水进行脱硫、脱氧，按照钢的组成成分加入其它元素，在1600℃下进行精炼2小时，获得精炼后的熔液，将熔液加入到铸模中形成铸锭；

(3)退火：将铸锭置于温度为1100℃的退火炉中，保温3小时进行均匀化退火，然后空冷；

(4)淬火：然后将铸锭置于1000℃的淬火炉中，保温4小时后进行冷却至550℃，冷却介质为水溶性淬火液；

(5)回火：将铸锭温度为500℃的回火炉中，保温3小时后空冷至室温；空冷至室温后，再进行第二次回火，回火温度为500℃，保温2小时后，然后空冷至室温；第二次回火空冷至室温后，再进行第三次回火，回火温度为500℃，保温2小时后，然后空冷至室温。