[发明专利]高含硅量的刀剪材料

说明书

技术领域

本发明属于金属材料领域，特别涉及一种高含硅量的具有良好切割性能和耐蚀性的不锈钢刀剪材料。

背景技术

随着人们生活水平的提高，不锈钢刀剪产品以其优良的耐蚀性能，符合人们日益增强的环保和卫生心理，越来越广泛地成为人们生活不可缺少的工具。

目前，用于刀剪的材料主要有中低碳钢和不锈钢两大类。中低碳钢和低铬含量不锈钢由于耐蚀性较差和硬度较低，主要用作低档的刀剪产品。有的为了提高硬度，在热处理时采用高温淬火+低温回火的工艺，可显著提高产品强度，但容易产生粗大的马氏体组织，导致产品的韧性较差，容易脆裂。

高碳高铬含量的不锈钢的含碳量通常为0.4-0.9％(质量百分比)，铬含量通常为13-18％(质量百分比)。因此，此类不锈钢具有较好的淬透性，容易得到较细小的马氏体组织，可在中温范围内回火。因此，经热处理后产品的硬度较高、韧性较好且性能均匀，主要用作高档的刀剪产品。但由于含碳量和含铬量较高，有的甚至添加钼、钒等元素，因此这类刀剪产品价格较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高含硅量的刀剪用材料，该材料的硬度、韧性和耐蚀性能与高碳高铬不锈钢基本相当，优于中低碳钢和低铬不锈钢，而且成本比高碳高铬不锈钢低，是制作刀剪的专用材料。

实现本发明目的的技术方案是：该刀剪用材料主要由Fe、C、Cr和Si组成，其各组分的质量百分含量为：C：0.30-0.50％，Cr：10.0-15.0％，Si：1.5-2.5％，Mn：≤0.70％，不可避免杂质元素≤0.65％，剩余部分为Fe。

本发明较好的技术方案是：高含硅量的刀剪用材料，其特征在于由Fe、C、Cr、Si和不可避免杂质组成，其各组分的质量百分含量为：C：0.40％；Cr：13.0％；Si：2.0％；Mn：0.70％；不可避免杂质元素≤0.65％；剩余部分为Fe。

本发明不可避免杂质元素为Ni、P、S，其总量≤0.65％。

按照通常的不锈钢冶炼工艺取得上述不锈钢材料，经过锻造开坯、热轧成板材、刀剪落料和产品热处理后，可以加工出各种不锈钢刀剪产品。

按照国家标准，牌号为45、50是指含碳量分别为0.45％和0.50％(质量百分比)的中低碳钢。牌号为65Mn是指含碳量为0.65％，含Mn量小于1.5％的中碳低合金钢。这类材料的韧性较好，强度较低，耐蚀性差，价格较便宜。主要用作低档刀剪产品。

按照国家标准，牌号为3Cr13、4Cr13是指含碳量分别为0.30％和0.40％、含铬量为13.0％的中碳高铬不锈钢。这类材料的硬度较高，韧性较好，耐蚀性较好，价格适中。主要用作中档刀剪产品。

按照国家标准，牌号为7Cr17Mo是指含碳量为0.70％、含铬量为17.0％、含钼量小于1.5％的高碳高铬含量不锈钢。牌号为5Cr15MoV是指含碳量为0.50％、含铬量为15.0％、含钼量小于0.40％、含钒量小于0.25％的高碳高铬含量不锈钢。这类材料的硬度高同时保持一定的韧性，耐蚀性好，价格较贵。主要用作高档刀剪产品。

本发明的积极效果：

1.本发明利用廉价硅元素在铁基体中的固溶强化效果取代部分铬的作用，且节约了Mo、V等贵重元素，使本发明所得不锈钢材料的成本显著低于高碳高铬含量不锈钢(7Cr17Mo、5Cr15MoV)刀剪材料，大大低于高碳高铬含量不锈钢刀剪材料的价格，相当于一般中碳高铬不锈钢的价格。本发明所述材料的硬度和耐蚀性与高碳高铬含量不锈钢(7Cr17Mo、5Cr15MoV)刀剪材料基本相当，且韧性较好，因此，本发明所述材料，具有高碳高铬含量不锈钢刀剪材料的性能而成本相当于一般中碳高铬不锈钢的价格，是性能好价格低的制作刀剪的专用材料。

2.本发明所得不锈钢刀剪材料与一般中低碳钢(45、50、65Mn)和低铬含量不锈钢(3Cr13、4Cr13)刀剪材料相比，硬度、韧性和耐蚀性均得到明显提高。

下面通过实施例对本发明做进一步的说明。

具体实施方式

实施例1：

采用下述配方(质量百分比)：Fe：83.47％；C：0.30％；Cr：13.0％；Si：1.8％；Mn：0.70％；Ni、P、S小于0.65％，采用通常的不锈钢冶炼方法，即可得到本发明所述的高含硅量不锈钢刀剪材料。具体工艺流程为：

1.冶炼