[发明专利]一种利用电脉冲制备高固溶度超细晶粒高速钢的方法

权利要求书

1.一种利用电脉冲获得高固溶度超细晶粒高速钢的方法，包括以下步骤：

S1：预处理：将高速钢工件放入盐浴炉或真空气氛保护炉中，升温至1000-1280℃，保温10-60分钟，取出并放入油中冷却至室温，然后再加热至500-580℃，保温1小时后在空气中冷却，将工件两端打磨光滑；

S2：电脉冲：把经S1中预备热处理后的高速钢工件两端夹持在电脉冲设备的电脉冲电极两端，使高密度脉冲电流通过高速钢工件，脉冲电流频率控制在0-1000Hz，电流密度峰值控制在10-5000A/mm²，放电时间控制在0.1-1000ms，使高速钢在空气环境中迅速升温至1000-1280℃，得到具有高固溶度的奥氏体组织；

S3：淬火：在S2电脉冲处理过程中，通过测温仪监测高速钢表面温度，并将实时的温度-时间曲线数据传回控制系统，通过控制系统实时分析温度-时间曲线的变化率，当温度变化率由正值变成负值时，控制系统向淬火装置的电磁阀发出指令，电磁阀接通淬火介质输送管路，淬火介质通过淬火喷嘴喷出，完成自动淬火，得到具有高固溶度超细晶的高速钢，其中：高速钢的晶粒尺寸为2-5μm，淬火态碳化物固溶量比传统热处理提高20%；

S4：回火：把经S3淬火得到的高固溶度超细晶高速钢再经过三次回火，每次回火温度控制在500-580℃，保温1小时后在空气中冷却后，得到比传统热处理硬度提高18%、韧性提高45%的高速钢。

2.根据权利要求1所述一种利用电脉冲获得高固溶度超细晶粒高速钢的方法，其特征在于：所述淬火装置和电脉冲设备通过一套控制系统控制，所述淬火装置包括淬火介质输送管、电磁阀和喷嘴，所述电脉冲设备包括电源、变压器、储能器、触发器、电极和测温仪，控制系统包括电脑及相应的控制软件，控制系统与电源、变压器、储能器、触发器、测温仪和电磁阀相连，控制系统通过向这些设备发送指令，同时接收其反馈的信息实现总控制功能；

电源的一端连接电网、另一端连接变压器，变压器的输出端与储能器相连，储能器的正极与触发器相连、负极与其中一侧电极相连，另一侧电极与触发器相连，两电极之间连接待加工的工件；测温仪和淬火装置的喷嘴设在两电极的两侧边，喷嘴连接在淬火介质输送管的端部并通过电磁阀控制；

电脉冲处理前需对储能器充电，通过控制系统向电源、变压器和储能器发送充电指令完成充电过程；电脉冲处理时通过控制系统向触发器发送指令，触发器接通放电回路，脉冲电流即流经工件，使工件温度升高，显微组织发生转变；电脉冲处理时，通过测温仪监测工件的温度，并向控制系统反馈信息，控制系统分析温度信息，并控制电磁阀接通淬火介质输送管路，淬火介质随即从喷嘴喷出，完成自动淬火。