[发明专利]一种新型高速钢的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型合金高速钢，尤其涉及一种新型高速钢及其热处理工艺。

背景技术

现有用于冷冲模和切削工具、刀具的高速钢材料一般采用国产高速钢W6Mo5Cr4V2制作，合金的化学成分为(重量％)：C0.80％～0.90％，Si≤0.45％，Mn≤0.40％，W5.50％～6.75％，Mo4.50％～5.50％，Cr3.80％～4.40％，V1.75％～2.20％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe。该高速钢含有比较高含量的Mo，现在由于国际市场上Mo缺乏，价格比较昂贵，而且该高速钢钨、钒含量也较高，因此生产合金的成本也大大升高。中国发明专利(公告号为CN1014081)公开了低合金高性能高速钢，其特征在于该钢种的具体化学成分为(重量％)C0.85％～1.05％，W3.0％～5.0％，Mo2.0％～3.5％，Cr3.5％～5.0％，V1.20％～1.80％，Si0.70％～1.20％，Mn0.20％～0.50％，N0.02％-0.08％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe。该高速钢通过降低合金元素量从而降低生产成本，但由于该高速钢与W6Mo5Cr4V2钢一样，都含有比较高含量的Mo、W、V，所以生产成本并未从根本上获得降低。中国发明专利(公告号为CN1149298)公开了一种高耐磨性铸造高速钢，其特征在于该钢种的具体化学成分为(重量％)，C1.8％～4.2％，W2％～12％，Mo3％～12％，Cr4％～15％，Co0％～10％，V2.5％～10％，Nb0.3％～2.5％，Si0.5％～1.5％，Mn0.3％～0.8％，Al0.02％～0.10％，N0.02％～0.10％，S≤0.03％，P≤0.03％，其余为Fe。该高速钢的特点是高碳、高钒、高铬，加入大量的W、Mo、Cr、V以及Nb碳化物形成元素，这些碳化物元素是提供耐磨性的重要因素，因此该高速钢拥有良好的铸造性能，耐磨。但由于该高速钢含有大量的Mo、V，因此生产成本更是高于W6Mo5Cr4V2高速钢，其通用性也不强。

发明内容

为了解决现有通用W6Mo5Cr4V2高速钢制造成本高又要保持钢材有足够的耐磨性和韧性，本发明的目的是提供上述新型高速钢的热处理工艺。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种新型高速钢，按重量百分比计该高速钢包括：碳C0.9％～1.2％，硅Si0.21％～0.5％，锰Mn0.18％～0.3％，铬Cr9.5％～12.0％，钨W4％～4.8％，钼Mo0.55％～2.2％，钒V0.5％～2.2％，镍Ni0.05％～0.2％，钴Co0.25％～4.0％，铌Nb0.7～2％，硫S≤0.01％，磷P≤0.01％，其余量为铁Fe。

进一步，按重量百分比计该高速钢包括：碳C0.95％～1.0％，硅Si0.25％～0.35％，锰Mn0.22％～0.3％，铬Cr10％～11％，钨W4％～4.3％，钼Mo0.6％～1％，钒V0.6％～1.5％，镍Ni0.1％～0.15％，钴Co1％～1.4％，铌Nb0.9～1.5％，硫S≤0.005％，磷P≤0.005％，其余量为铁Fe。

进一步，按重量百分比计该高速钢包括：碳C0.95％，硅Si0.35％，锰Mn0.3％，铬Cr11％，钨W4.5％，钼Mo1.0％，钒V1.5％，镍Ni0.15％，钴Co1.4％，铌Nb1.2％，硫S≤0.003％，磷P≤0.01％，其余量为铁Fe。

进一步，该高速钢还包括：0.4％以下的钛。

进一步，该高速钢还包括：0.02％以下的稀土元素。

一种新型高速钢的热处理工艺，其特征在于包括以下步骤：

(1)预加热，预加热温度为600℃～650℃，预加热时间为50～70分钟；

(2)、淬火加热，淬火加热温度为1200℃～1240℃，采用油冷或者空冷或者盐浴冷却；

(3)、回火，回火温度为500℃～550℃，然后空冷至室温。

进一步，预加热后，进行第二次预加热，然后进行淬火，第二次预加热温度为900℃～950℃，预加热时间为40～50分钟。

进一步，回火空冷以后再进行第二次回火，回火温度为530℃～550℃，然后空冷至室温。

进一步，第二次回火空冷以后再进行第三次回火，回火温度为540℃～550℃，然后空冷至室温。