本發(fā)明涉及新材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其是涉及一種高速鋼的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
：高速鋼兼具高硬度、高紅硬性、良好的韌性等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于制造麻花鉆、絲錐、車(chē)刀、銑刀等高速切割工具，還用于高載荷模具及特殊耐熱耐磨零部件。高速鋼的塑性變形能力較差，在高速鋼加工過(guò)程中容易發(fā)生開(kāi)裂，成材率較低，所以高速鋼在制備過(guò)程中成本較高，所以提高高速鋼的塑性變形能力對(duì)降低高速鋼的加工成本至關(guān)重要。中國(guó)公開(kāi)號(hào)cn102732796公開(kāi)了一種高性能高速鋼，高性能高速鋼的組成成分與質(zhì)量百分比為：碳1.04-1.06，硅0.35-0.45，錳0.30-0.40，磷≤0.025，硫≤0.005，鎢：4.8-5.2，鉻：4.0-4.2，鉬5.9-6.2，釩1.60-1.65，鈷7.8-8.0，鈮0.1-0.5，余量為鐵及雜質(zhì)。此技術(shù)方案中鎢和鈷含量較高，能夠提高高速鋼的硬度，但是會(huì)使高速鋼的韌性大大降低，溶液發(fā)生開(kāi)裂。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明是為了克服現(xiàn)有技術(shù)高速鋼韌性較差，容易發(fā)生開(kāi)裂的問(wèn)題，提供一種同時(shí)具有較高硬度和韌性的高速鋼，高速鋼在使用過(guò)程中不容易發(fā)生開(kāi)裂。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種高速鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)按高速鋼中各元素重量占比進(jìn)行選料，高速鋼原料中按質(zhì)量百分比包含如下組分：w1.5-2.0％，mo3.25-5.0％，cr4.5-5.0％，v0.85-1.20％，co0.5-2.0％，c1.10-1.18％，si0.22-0.38％，mn0.10-0.35％，s0-0.05％，p0-0.30％，cu0-0.15％，ni0-0.20％，余量為fe；(2)將原料放入中空爐或電弧爐進(jìn)行冶煉，然后將混料加入經(jīng)過(guò)冶煉的原料中，再進(jìn)行l(wèi)f爐外精煉、vd真空脫氣，澆鑄得到電渣棒；(3)將電渣棒加入重熔爐在真空條件下對(duì)電渣棒重熔，得到高速鋼重熔錠，其中高速鋼重熔錠氧含量為≤10ppm；(4)對(duì)高速鋼重熔錠開(kāi)胚、鍛造、熱軋，退火處理，即得。傳統(tǒng)方法中為了保證高速鋼的強(qiáng)度和硬度滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)，將w含量提升到5％左右，將co含量提升到7％以獲得較高硬度和強(qiáng)度的高速鋼，w和co含量過(guò)高雖然能夠提高高速鋼的硬度和強(qiáng)度，但是會(huì)使高速鋼的韌性下降，從而使高速鋼容易發(fā)生開(kāi)裂；本發(fā)明為解決此問(wèn)題，降低高速鋼中w和co的含量，嚴(yán)格控制w含量為1.5-2.0％，co含量為0.5-2.0％，從而提高高速鋼的韌性，高速鋼韌性提高從而提高高速鋼的抗開(kāi)裂性能，本發(fā)明為在提高韌性的條件下保持剛塑鋼的韌性加入v元素，v元素能夠起到細(xì)化晶粒的作用，從而可以得到充分固溶組織，保持高速鋼的強(qiáng)度和硬度；另外本發(fā)明在重熔過(guò)程中保持真空環(huán)境，能夠避免鋼水與空氣接觸，從而防止空氣摻雜進(jìn)鋼水中，降低夾雜物的等級(jí)，提高高速鋼的塑變性能。作為優(yōu)選，所述步驟(2)混料的加入量為原料質(zhì)量的0.1-0.45wt％。作為優(yōu)選，所述步驟(2)中在lf爐外精煉過(guò)程中加入高速鋼原料質(zhì)量0.5-1％的硅鈣線。本發(fā)明在lf爐外精煉過(guò)程在高速鋼中混入硅鈣線，硅鈣線與v元素配合能夠改善碳化物的分布和細(xì)化碳化物顆粒的尺寸，從而進(jìn)一步提高高速鋼的可塑性和強(qiáng)度。作為優(yōu)選，所述步驟(2)混料包括按重量配比的下述組分：石灰石5-10份，螢石3-6份，碳粉1-3份，氧化鎂1-3份。本發(fā)明使用石灰石、螢石、碳粉和氧化鎂配合作為脫氧劑能夠降低鋼水中的氧含量，從而防止鋼水中氧含量過(guò)高并與s結(jié)合產(chǎn)生二氧化硫；本發(fā)明脫氧劑中不使用鋁，減少鋼水中三氧化鋁等難熔難上浮的夾雜物，從而避免高速鋼中夾雜物過(guò)高造成容易開(kāi)裂的問(wèn)題；另外本發(fā)明氧化鎂能夠提高夾雜物的分散性，從而防止夾雜物因?yàn)樵诟咚黉撝蟹植疾痪斐扇菀组_(kāi)裂。作為優(yōu)選，所述混料中石灰石粒徑為3-5nm，螢石粒徑為3-5nm，碳粉粒度為4-8nm，氧化鎂粒度為3-5nm。作為優(yōu)選，所述步驟(4)中退火處理工藝為在氫氣保護(hù)氛圍中先在880-925℃下保溫3-5h，然后在620-670℃保溫1-2h。因此，本發(fā)明具有如下有益效果：(1)本發(fā)明在保持高速鋼強(qiáng)度的同時(shí)，提高了高速鋼的韌性，從而解決高速鋼容易發(fā)生開(kāi)裂的問(wèn)題；(2)本發(fā)明在lf爐外精煉過(guò)程在高速鋼中混入硅鈣線，硅鈣線與v元素配合能夠改善碳化物的分布和細(xì)化碳化物顆粒的尺寸，從而進(jìn)一步提高高速鋼的可塑性和強(qiáng)度。具體實(shí)施方式下面通過(guò)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。本發(fā)明中，若非特指，所采用的原料和設(shè)備等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的，實(shí)施例中的方法，如無(wú)特別說(shuō)明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。實(shí)施例1一種高速鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)按高速鋼中各元素重量占比進(jìn)行選料，高速鋼原料中按質(zhì)量百分比包含如下組分：w1.8％，mo4.0％，cr4.8％，v1.0％，co1.25％，c1.15％，si0.30％，mn0.25％，s0.03％，p0.20％，cu0.08％，ni0.10％，余量為fe；(2)將原料放入中空爐或電弧爐進(jìn)行冶煉，然后將混料加入經(jīng)過(guò)冶煉的原料中，混料的加入量為原料質(zhì)量的0.30wt％，再進(jìn)行l(wèi)f爐外精煉、vd真空脫氣，其中在lf爐外精煉過(guò)程中加入高速鋼原料質(zhì)量0.8％的硅鈣線，澆鑄得到電渣棒；其中混料包括按重量配比的下述組分：石灰石7份，螢石4.5份，碳粉2份，氧化鎂2份；混料中石灰石粒徑為4nm，螢石粒徑為4nm，碳粉粒度為6nm，氧化鎂粒度為3nm；(3)將電渣棒加入重熔爐在真空條件下對(duì)電渣棒重熔，得到高速鋼重熔錠，其中高速鋼重熔錠氧含量為≤10ppm；(4)對(duì)高速鋼重熔錠開(kāi)胚、鍛造、熱軋，退火處理，退火處理工藝為在氫氣保護(hù)氛圍中先在900℃下保溫4h，然后在640℃保溫1.5h，即得。實(shí)施例2一種高速鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)按高速鋼中各元素重量占比進(jìn)行選料，高速鋼原料中按質(zhì)量百分比包含如下組分：w1.6％，mo3.3％，cr4.8％，v0.9％，co0.6％，c1.12％，si0.25％，mn0.18％，s0.01％，p0.1％，cu0.05％，ni0.1％，余量為fe；(2)將原料放入中空爐或電弧爐進(jìn)行冶煉，然后將混料加入經(jīng)過(guò)冶煉的原料中，混料的加入量為原料質(zhì)量的0.2wt％，再進(jìn)行l(wèi)f爐外精煉、vd真空脫氣，其中在lf爐外精煉過(guò)程中加入高速鋼原料質(zhì)量0.6％的硅鈣線，澆鑄得到電渣棒；其中混料包括按重量配比的下述組分：石灰石6份，螢石4份，碳粉1.5份，氧化鎂1.5份；混料中石灰石粒徑為3nm，螢石粒徑為3nm，碳粉粒度為5nm，氧化鎂粒度為3nm；(3)將電渣棒加入重熔爐在真空條件下對(duì)電渣棒重熔，得到高速鋼重熔錠，其中高速鋼重熔錠氧含量為≤10ppm；(4)對(duì)高速鋼重熔錠開(kāi)胚、鍛造、熱軋，退火處理，退火處理工藝為在氫氣保護(hù)氛圍中先在885℃下保溫3.5h，然后在625℃保溫1.5h，即得。實(shí)施例3一種高速鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)按高速鋼中各元素重量占比進(jìn)行選料，高速鋼原料中按質(zhì)量百分比包含如下組分：w1.8％，mo4.0％，cr4.8％，v1.1％，co1.5％，c1.16％，si0.35％，mn0.33％，s0.04％，p0.25％，cu0.10％，ni0.18％，余量為fe；(2)將原料放入中空爐或電弧爐進(jìn)行冶煉，然后將混料加入經(jīng)過(guò)冶煉的原料中，混料的加入量為原料質(zhì)量的0.4wt％，再進(jìn)行l(wèi)f爐外精煉、vd真空脫氣，其中在lf爐外精煉過(guò)程中加入高速鋼原料質(zhì)量0.8％的硅鈣線，澆鑄得到電渣棒；其中混料包括按重量配比的下述組分：石灰石9份，螢石5份，碳粉2.5份，氧化鎂2.5份；混料中石灰石粒徑為4nm，螢石粒徑為4nm，碳粉粒度為7nm，氧化鎂粒度為4nm；(3)將電渣棒加入重熔爐在真空條件下對(duì)電渣棒重熔，得到高速鋼重熔錠，其中高速鋼重熔錠氧含量為≤10ppm；(4)對(duì)高速鋼重熔錠開(kāi)胚、鍛造、熱軋，退火處理，退火處理工藝為在氫氣保護(hù)氛圍中先在920℃下保溫4.5h，然后在660℃保溫2h，即得。實(shí)施例4一種高速鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)按高速鋼中各元素重量占比進(jìn)行選料，高速鋼原料中按質(zhì)量百分比包含如下組分：w2.0％，mo5.0％，cr5.0％，v1.20％，co2.0％，c1.18％，si0.38％，mn0.35％，s0.05％，p0.30％，cu0.15％，ni0.20％，余量為fe；(2)將原料放入中空爐或電弧爐進(jìn)行冶煉，然后將混料加入經(jīng)過(guò)冶煉的原料中，混料的加入量為原料質(zhì)量的0.45wt％，再進(jìn)行l(wèi)f爐外精煉、vd真空脫氣，其中在lf爐外精煉過(guò)程中加入高速鋼原料質(zhì)量1％的硅鈣線，澆鑄得到電渣棒；其中混料包括按重量配比的下述組分：石灰石10份，螢石6份，碳粉3份，氧化鎂3份；混料中石灰石粒徑為5nm，螢石粒徑為5nm，碳粉粒度為8nm，氧化鎂粒度為5nm；(3)將電渣棒加入重熔爐在真空條件下對(duì)電渣棒重熔，得到高速鋼重熔錠，其中高速鋼重熔錠氧含量為≤10ppm；(4)對(duì)高速鋼重熔錠開(kāi)胚、鍛造、熱軋，退火處理，退火處理工藝為在氫氣保護(hù)氛圍中先在925℃下保溫5h，然后在670℃保溫2h，即得。實(shí)施例5一種高速鋼的生產(chǎn)方法，包括以下步驟：(1)按高速鋼中各元素重量占比進(jìn)行選料，高速鋼原料中按質(zhì)量百分比包含如下組分：w1.5％，mo3.25％，cr4.5％，v0.85％，co0.5％，c1.10％，si0.22％，mn0.10％，余量為fe；(2)將原料放入中空爐或電弧爐進(jìn)行冶煉，然后將混料加入經(jīng)過(guò)冶煉的原料中，混料的加入量為原料質(zhì)量的0.1wt％，再進(jìn)行l(wèi)f爐外精煉、vd真空脫氣，其中在lf爐外精煉過(guò)程中加入高速鋼原料質(zhì)量0.5％的硅鈣線，澆鑄得到電渣棒；其中混料包括按重量配比的下述組分：石灰石5份，螢石3份，碳粉1份，氧化鎂1份；混料中石灰石粒徑為3nm，螢石粒徑為3nm，碳粉粒度為4nm，氧化鎂粒度為3nm；(3)將電渣棒加入重熔爐在真空條件下對(duì)電渣棒重熔，得到高速鋼重熔錠，其中高速鋼重熔錠氧含量為≤10ppm；(4)對(duì)高速鋼重熔錠開(kāi)胚、鍛造、熱軋，退火處理，退火處理工藝為在氫氣保護(hù)氛圍中先在880℃下保溫3h，然后在620℃保溫1h，即得。對(duì)比例1對(duì)比例1為市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的普通高速鋼。實(shí)施例1實(shí)施例3實(shí)施例5對(duì)比例1抗壓強(qiáng)度mpa4485452444394132抗沖擊韌性j/m247534234抗彎強(qiáng)度mpa5017503149874600由測(cè)試結(jié)果與對(duì)比例對(duì)比可以得到本發(fā)明具有較好的抗壓強(qiáng)度、抗彎輕度和抗沖擊韌性。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12