[发明专利]一种耐磨高速工具钢

说明书

  

技术领域：

本发明涉及一种切削工具钢，特别是一种耐磨高速工具钢。

背景技术： 

高速钢由于具有较好的耐磨性、韧性和红硬性在切削工具、模具和耐磨性能的机械零件领域得到广泛的应用，然而这种高速钢含有较多的贵重稀缺的钨和钼，此外这种高速钢还存在淬火温度范围窄（1200-1220℃），使用寿命较低的缺陷。

发明内容： 

本发明目的是提供一种切削性能好、使用寿命长和降低钨钼用量的的一种耐磨高速工具钢。

实现本发明目的的技术方案是，一种耐磨高速工具钢，其特征在于：所述耐磨高速工具钢的化学成分及其重量百分比为C:(0.87-0.98)%，W:(5.60-6.20)%，Mo:(4.60-5.50)%，Cr:(4.00-5.50)%，V:(2.20-2.70)%，Mn:(0.25-0.45)%，Si:(0.30-1.00)%，Nb:(0.08-0.30)%，Co:(0.45-0.80)%，P:≤0.03%，S:≤0.03%，余量为Fe。 

本发明与现有技术比较具有切削性能好，使用寿命长和钨钼用量少的显著优点。 

附图说明： 

    图1是本发明的退火晶粒照片；图2是本发明淬火晶粒度照片；图3是本发明的回火晶粒照片。

具体实施方式： 

本发明的耐磨高速工具钢（简称M15）是钨-钼系高速钢，钢的铸态共晶碳化物类型主要是M2C，未发现有鱼骨状的M6C和MC，使钢中的碳化物分布比较均匀，碳化物颗粒度较细，形状也较好，避免了粗大角状碳化物产生。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种耐磨高速钢，含有如下重量百分比的组份： 

C：0.87-0.98%；W：5.60-6.20%；Mo：4.60-5.50%；Cr：4.00-5.50%；V：2.20-2.70%；Mn：0.25-0.45%；Si：0.30-1.00%；Nb：0.08-0.30%；Co：0.45-0.80%；P:≤0.03%；S：≤0.03%；其余为Fe。气体含量：氧≤25PPm、氮≤100PPm、氢≤1.5PPm

进一步的，所述一种刀具用耐磨（新型）高速工具钢各组份的重量百分比为：

C：0.88-0.93%；W：5.90-6.20%；Mo：4.80-5.00%；Cr：4.10-4.50%；V：2.20-2.40%；Mn：0.30-0.40%；Si：0.30-1.00%；Nb：0.10-0.15%；Co：0.50-0.70%；P:≤0.027%；S：≤0.009%；其余为Fe。气体含量：氧≤25PPm、氮≤100PPm、氢≤1.5PPm

本发明中钨、钼含量范围分别为：5.90-6.20%和4.80-5.00%，比M2钢都低，节约使用了宝贵的钨、钼资源；提高了价格便宜、且来源丰富的碳含量，碳的含量范围为：0.87-0.98%，这样既能够保证本发明在淬、回火处理之后有更高的硬度和较多的碳化物数量，而且使红硬性也比M2钢好。

（2）加入少量的铌，其含量范围为：0.08-0.30%，铌在钢中能生成非常细小的碳化铌粒子，阻碍晶粒长大，使钢材淬火后的晶粒度更细，淬火温度范围更宽，因此钢材的韧性和热塑性都更好。 

（3）钒含量范围为：2.20-2.70%，提高了钒含量，保证了刀具的耐磨性和制造刀具时的可磨削性。 

（4）气体含量：控制钢中的气体含量，将氧、氮、氢、的含量控制在氧≤25PPm、氮≤100PPm、氢≤1.5PPm的范围内，大幅度提高了该钢的热塑性、及脆性。整体提高了该钢的加工性能。 

（5）加入少量的钴，其含量范围为：0.45-0.80%，钴有细化晶粒的作用，并能提高了钢材在淬回火之后的硬度。 

（6）硅的含量从M2的0.25-0.45%提高到0.30-1.00%，研究显示，高速钢中提高硅的含量从0.30-1.00%，有利于M2C的分解，细化碳化物，同时对提高硬度有力 。 

本发明有以下实施例： 

实施例一

耐磨高速工具钢（M15），其组份为C、W、Mo、Cr、V、Mn、Si、Nb、Co、P、S和Fe，各组份的重量百分比为C：0.88% ；W：5.90% ；Mo：4.82%；Cr：4.12% ；V：2.22% ；Mn：0.33%；Si：0.35%；Nb：0.10%；Co：0.52%；P:≤0.02%；S：≤0.007%；铜和镍含量之和不超过0.25%；余量为Fe。