[发明专利]一种粉末冶金工具钢

说明书

技术领域

本发明涉及一种工具钢，特别是指一种采用粉末冶金技术生产的工具钢。

背景技术

自粉末冶金技术开发以来，采用粉末冶金工艺生产的工具钢可去除钢中的杂质，能够提高材料的韧性且能够改善工具钢的脆性性能。而且粉末冶金工艺生产的工具钢能够实现现铸锻工艺无法生产的高合金含量的工具钢。

现粉末冶金生产的高合金含量的工具钢中，为了提高工具钢的硬度耐磨性及适度的韧性，大量使用贵金属元素，使得工具钢的成本较高。现也已经有技术提出，采用价格低的某些元素来部分替代贵金属元素，但依然达不到使用贵金属生产的工具钢的性能，因此需要进行改进。特别是针对钴元素的使用，钴元素的加入虽然能够提高工具钢的硬度，但却增加了工具钢的脆性及降低了可塑性，而锰元素在铁合金中的作用当锰在一定含量时同钴的作用相同，但同其它元素配合却能够即保证了硬度又有一定的韧性，有利于提高工具钢的使用寿命。因此，对材料组成的改进完全有可能实现。

发明内容

本发明的目的是提出一种粉末冶金工具钢的技术方案，通过本技术方案，在降低成本的基础上，具有高硬度、高耐磨性并且低脆性的粉末冶金工具钢。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比包括有，1.8-2.2％的碳、0.5-0.65％的硅、3.8-4.0％的铬、3-4％的钼、3-3.5％的钒、8-10％的钨、0.3-0.5％的铌、1.0-1.2％的锰、1.0-3.0％的钴、1.5-1.0％的铝、0.1-0.3％的硼、0.3-0.5％的锆，余量为铁及不避免的杂质。

作为进一步的改进，所述粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比包括有，2.0-2.2％的碳、0.5-0.65％的硅、3.8-4.0％的铬、3-3.5％的钒、8-10％的钨、0.3-0.5％的铌、1.0-1.2％的锰、2.5-3.0％的钴、0.5-1.0％的铝、0.1-0.3％的硼、0.3-0.5％的锆，余量为铁及不可避免的杂质。

作为进一步的改进，所述的粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比还包括有，0.1-0.3％的铜。

所述的制备方法同常规的粉末冶金生产工艺相同，均包括有，混料、压制成坯、炼制、真空雾化、热静压、锻打、精整得到成品。

本发明同现有技术相比的有益效果是：

在保证工具钢高硬度、高耐磨性同时，降低了工具钢的脆性并保证工具钢具有一定的韧性。

具体实施方式

以下通过具体实施例来详细说明本发明的技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用于解释本发明而不能用来解释是对本发明的限制。

在本发明的技术方案中，生产工艺同现有的粉末冶金工艺相同，因此就不进行说明，主要工序包括有混料、压制成坯、炼制、真空雾化、热静压、锻打、精整得到成品。有所区别的仅为材料的组成。

实施例1

一种粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比包括有，1.8％的碳、0.5％的硅、3.8％的铬、3％的钼、3％的钒、8％的钨、0.3％的铌、1.0-％的锰、1.0％的钴、1.5％的铝、0.1％的硼、0.3％的锆，余量为铁及不避免的杂质。

实施例2

一种粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比包括有，2.2％的碳、0.65％的硅、4.0％的铬、4％的钼、3.5％的钒、10％的钨、0.5％的铌、1.2％的锰、3.0％的钴、1.0％的铝、0.3％的硼、0.5％的锆，余量为铁及不避免的杂质。

实施例3

一种粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比包括有，2.0％的碳、0.5％的硅、3.8％的铬、3％的钒、8％的钨、0.3％的铌、1.0％的锰、2.5％的钴、0.5％的铝、0.1％的硼、0.3％的锆，余量为铁及不可避免的杂质。

实施例4

一种粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比包括有，2.2％的碳、0.65％的硅、4.0％的铬、3.5％的钒、10％的钨、0.5％的铌、1.2％的锰、3.0％的钴、1.0％的铝、0.3％的硼、0.5％的锆，余量为铁及不可避免的杂质。

实施例5

一种粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比包括有，2.2％的碳、0.65％的硅、4.0％的铬、3.5％的钒、10％的钨、0.5％的铌、1.2％的锰、3.0％的钴、1.0％的铝、0.3％的硼、0.5％的锆，0.3％的铜、余量为铁及不可避免的杂质。

实施例6

一种粉末冶金工具钢，其组成按重量百分比包括有，2.2％的碳、0.65％的硅、4.0％的铬、4％的钼、3.5％的钒、10％的钨、0.5％的铌、1.2％的锰、3.0％的钴、1.0％的铝、0.3％的硼、0.5％的锆，0.3％的铜、余量为铁及不避免的杂质。