[发明专利]一种高韧性的新型高速钢

说明书

一种高韧性的新型高速钢，包括:0.78％～0.938％C，0.15％～1.55％Si,0.20％～0.55％Mn,3.5％～5.0％Cr,0.50％～2.50％W,2.50％～6.0％Mo,0.50％～2.20％V,0％～2％Co,0％～0.03％P,0％～0.03％S,剩余为Fe。在降低红硬性元素W、CO的前提下以Mo为基础元素的新型高速钢可保证一定的红硬性、耐磨性，同时解决低韧性、耐疲劳强度的难题；其次，价格昂贵的W、CO元素含量降低进一步削减了高速钢的生产成本。

技术领域

本发明涉及高速钢技术领域，具体为一种高韧性的新型高速钢。

背景技术

随着现代工业的飞速发展，传统模具钢已无法胜任现代工业的应用要求， 具体表现如下：不耐用、易耗、工人在生产过程中重复换模导致能耗、人耗、 物耗增加，生产效率降低。这种大这背景下很多模具和应用企业选用传统高 速钢做模具及高速、高精密度的零配件，可都得不到理想状态：在提高厂家 生产成本的基础上效率未明显升高。众所周知，高速钢就是高速切削工具钢， 重点在高速切削上，所以传统高速钢是以各种工况的切削条件为背景开发的， 特点在于红硬性高、耐磨性强，而对重复耐疲劳和韧性要求并不高，所并不适合在精密成型、重复疲劳环境中使用，传统高速钢代表钢种有 W6MO5CR4V2\W6MO5CR4V2CO5\W2MO9CR4VCO8，这几个钢种也是全世 界切削领域的代表钢种，它们担负着切削、重切削、精密切削的重任，而现 在模具和零部件企业在没有更好选择的前提下，只能选用以切削特性为主的 传统高速钢生产模具和零部件，由于传统高速钢的韧性、耐疲劳强度较低， 所以无法达到理想使用效果。其次，W、MO和CO都是国家重要储备金属， W和CO是高红硬性元素，又非常昂贵，传统高速钢因侧重切削性能所以必 需大量使用导致传统高速钢的成本较高。

发明内容

本发明以传统高速钢高红硬性、耐磨性的特点为基础，进一步开发高韧 性、耐疲劳为特点的新型高速钢，以解决韧性和耐疲劳工况条件的模具和零 部件的应用。

一种高韧性的新型高速钢,成分及成分质量分数如下：0.78％～0.938％C，0.15％～1.55％Si,0.20％～0.55％Mn,3.5％～5.0％Cr,0.50％～2.50％W, 2.50％～6.0％Mo,0.50％～2.20％V,0％～2％Co,0％～0.03％P,0％～0.03％S, 剩余为Fe。

上述高速钢的成分中，设计核心以△C值为下限值保证具备高性能高速 钢特性，合金成分以低W和低CO以满足强韧性基础要求；传统高速钢中为了 保证高速钢的红硬性、热强性及耐磨性将W元素的含量提升至6％左右以满足 传统高速钢作为切削工具的使用性能，传统高速钢中Co元素的质量分数一般 维持在5％和8％左右以便提高高速钢的高温硬度，但却使高速钢的韧性下降； 在上述高速钢的合金成分中W、CO元素的含量降低，使难以破碎和固溶的一 次碳化物减少，而以可在1050℃开始固溶的Mo元素碳化物为主，使热处理容易得到细晶粒并可以得到充分的固溶组织，同时V元素可进一步细化晶粒， 提高钢的强韧性、耐疲劳强度。以Mo为基础元素的高速钢在保证一定红硬度、 耐磨性的基础上，韧性及耐疲劳性能大大提升；另一方面，高速钢中W、CO 元素含量的降低大大降低了传统高速钢的生产成本。

优选的，所述高韧性的新型高速钢,0.78％～0.938％C，0.15％～1.55％Si,0.365％～0.45％Mn,3.8％～4.85％Cr,0.55％～1.44％W,2.50％～5.75％Mo, 0.50％～2.15％V,0％～2％Co,0％～0.028％P,0％～0.01％S,剩余为Fe。

优选的，所述高韧性的新型高速钢,0.79％～0.93％C，0.32％～1.40％Si,0.37％～0.45％Mn,4.15％～4.39％Cr,0.50％～1.885％W,2.75％～5.75％Mo, 0.825％～2.05％V,0.2％～2％Co,0％～0.028％P,0％～0.01％S,剩余为Fe。