[发明专利]一种刀具用高强度钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种刀具用高强度钢及其制备方法，其成分质量份数为：C：0.15～0.22，Si：0.6～1.4,Mn：0.6～1.7，Cr：1.2～2.4，Ni：0.8～1.8，P：0.01～0.03，Al：0.1～0.2，稀土元素：0.2～0.3，余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法包括：按成分质量份数备料；将炼钢用生铁、废钢加入到高温炉中，同时通入稀有气体作为保护气体，高温炉升温至1200～1350℃下进行熔炼，获得钢水；再将高温炉升温至1500～1600℃，按照钢的组成成分继续加入其它元素，然后对钢水进行脱硫、脱氧、搅拌，得到精炼后的钢水；将钢水进行浇铸，并将铸锭进行退火、淬火和回火处理，得到高强度钢。本发明高强度钢制造的刀具，强度高，具有优良的综合性能，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于钢制备技术领域，具体涉及一种刀具用高强度钢及其制备方法。

背景技术

高强度钢的主要特点是具有很高的强度和一定的韧性，主要用于制造承受高应力、大冲击载荷且对疲劳性能要求较高的重要构件。在民用和军用方面均有广泛的应用，如液压和机械压力机部件、机械刀具等。随着应用技术的发展和经济可承受性的重视，要求钢在不断提高强度的同时兼具低成本。

目前刀具用钢为得到具有高强度的性能，合金成分中必须采用大量的Co和Ni，但是Co、Ni均为我国稀缺的贵重战略性元素，导致其成本十分昂贵，难以获得大量应用，导致目前的高强度钢制备的刀具使用寿命、加工效率、加工质量和加工成本等都有很大影响，这样大大降低了刀具用钢的高强度性能。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供一种刀具用高强度钢及其制备方法，解决了目前刀具用高强度性能低的问题。

技术方案：本发明一种刀具用高强度钢，其成分质量份数为：C：0.15～0.22，Si：0.6～1.4,Mn：0.6～1.7，Cr：1.2～2.4，Ni：0.8～1.8，P：0.01～0.03，Al：0.1～0.2，稀土元素：0.2～0.3，余量为Fe和不可避免的杂质。

进一步的，所述稀土元素为La和Ce的混合物，其中La与Ce的比例为1：3。

本发明还包括一种刀具用高强度钢的制备方法，包括如下步骤：

(1)按权利要求1中的成分质量份数备料；

(2)将炼钢用生铁、废钢加入到高温炉中，同时通入稀有气体作为保护气体，高温炉升温至1200～1350℃下进行熔炼，获得钢水；

(3)再将高温炉升温至1500～1600℃，按照钢的组成成分继续加入其它元素，然后对钢水进行脱硫、脱氧、搅拌，得到精炼后的钢水；

(4)将钢水进行浇铸，并将铸锭进行退火、淬火和回火处理，得到高强度钢。

进一步的，所述步骤(2)熔炼时间为2～3h。

进一步的，所述步骤(3)退火方式为将铸锭置于退火炉中，进行均匀化退火，然后冷却。

进一步的，所述步骤(3)退火中的冷却为空冷。

进一步的，所述步骤(3)淬火中的冷却采用油冷。

进一步的，所述步骤(2)中的稀有气体为氩气。

本发明有益效果在于：本发明刀具用高强度钢通过对组成成分的合理设计，加上淬火和回火工艺的控制，降低Co和Ni的成分，同时兼具高强度和低成本；该钢制造的刀具，强度高，具有优良的综合性能，可广泛用于刀具的切削，应用前景广阔，使用寿命长。

具体实施例

下面结合实施例对本发明做进一步描述：

实施例1