專利名稱：防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械刀片的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片。
背景技術(shù)：
CrWMn鋼鑲鋼機(jī)械刀片被廣泛地用于印刷、造紙、包裝及木材加工領(lǐng)域，刀片具有高硬度、高耐磨性及良好的尺寸穩(wěn)定性。然而，該鋼在熱軋鑲鋼冷卻過(guò)程中容易析出網(wǎng)狀碳化物，甚至退火溫度較高也會(huì)延著細(xì)小晶界析出網(wǎng)狀碳化物。網(wǎng)狀碳化物會(huì)使刀具在使用中會(huì)發(fā)生裂紋而早期失效，即使輕微的網(wǎng)狀也會(huì)影響刃口的鋒利度和耐磨性。一直以來(lái)，都是以降低終鍛軋溫度、加快冷卻速度或輔加正火處理的方法防止網(wǎng)狀碳化物的析出，但機(jī) 械刀片熱軋鑲鋼需要較高的始軋溫度，而終軋溫度又不能太低，常常因加工工藝上受到限制而難于有效地消除網(wǎng)狀碳化物，因此，機(jī)械刀片行業(yè)在實(shí)施CrWMn鋼鑲鋼消網(wǎng)的輔加工藝上也耗費(fèi)較多地人力和資源。眾所周知，CrWMn鋼歷史悠久，性能優(yōu)越，應(yīng)用十分廣泛，然而，一直以來(lái)，顯微組織中的網(wǎng)狀碳化物嚴(yán)重問(wèn)題都是CrWMn鋼模具、刃具等制造業(yè)的棘手問(wèn)題，而機(jī)械刀片鑲鋼工藝的特殊性使之凸顯成為難題，且薄刃刀具抗沖擊抗崩口的重要性更使之凸顯成為關(guān)鍵。由于CrWMn鋼在無(wú)碳化物網(wǎng)狀表現(xiàn)出的優(yōu)異的性能，所以，很難以其它鋼種替代它。也有研究表明，合適的Cr-W-Mo-V多元合金高碳工具鋼中的多類型碳化物數(shù)量分配合適時(shí)，碳化物分布均勻細(xì)化，可獲得超細(xì)碳化物組織，如中國(guó)專利ZL. 200710010537. 6公開(kāi)了一種多類型超細(xì)碳化物高碳中合金工具鋼，實(shí)際生產(chǎn)還表明，這種鋼以常規(guī)的鑲鋼機(jī)械刀片生產(chǎn)工藝也不易出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物。然而，Cr-W-Mo-V多元合金高碳工具鋼無(wú)法替代CrWMn鋼鑲鋼機(jī)械刀片較低的材料成本和工藝成本，更無(wú)法替代CrWMn鋼鑲鋼機(jī)械刀片在合適的切削或剪切對(duì)象時(shí)的高耐磨性。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的機(jī)械刀片存在網(wǎng)狀碳化物、產(chǎn)品成品率低以及產(chǎn)品質(zhì)量低的不足，本發(fā)明提供了一種防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片，其方法包括以下步驟
首先制備在CrWMn鋼基礎(chǔ)上含有Mo (wt%) O. 3 O. 5的一種合金設(shè)計(jì)刃鋼，這種刃鋼的成分含有(wt%)C0. 90 I. 05，SiO. 15 O. 35，MnO. 8 I. I, CrO. 9 I. 2, W0. 6 I. 6，MoO. 3 O. 5，或者還含有Co或Ni為O. 18 O. 30，S彡O. 02，P彡O. 025，F(xiàn)e余量，其制備包括采用感應(yīng)電爐或感應(yīng)電爐+電渣重熔及其850°C 1100°C鍛軋工藝步驟；
其次采用高溫?zé)o氧化壓軋焊接在低碳鋼板上制成刀坯；
最后進(jìn)行退火、淬火、回火的工藝步驟制造成機(jī)械刀片；其工藝條件為
(I)退火，加熱770°C 800°C，保溫2 6小時(shí)后隨爐冷；(2)淬火，加熱820°C 850°C，保溫I.8 2. 5min/mm后水冷或油冷；
(3)回火，加熱180。。 200°C，保溫2 4小時(shí)。本發(fā)明的有益效果是，這種防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片無(wú)須特殊消網(wǎng)措施及其輔加的正火工藝，減少了人力和水電等消耗，防止了原CrWMn鋼機(jī)械刀片刃鋼常出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物的質(zhì)量問(wèn)題，也使碳化物更細(xì)化，提高了該類型機(jī)械刀片的產(chǎn)品合格率，同時(shí)，保證了機(jī)械刀片的質(zhì)量，刃口鋒利耐磨以及不崩不卷，完全避免了因碳化物網(wǎng)狀引起的崩刃現(xiàn)象，易于使用推廣。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖I是本發(fā)明機(jī)械刀片的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明機(jī)械刀片的側(cè)視 圖3是按照CrWMn鋼成分計(jì)算的平衡相組成隨溫度變化的相 圖4是CrWMn鋼的網(wǎng)狀碳化物示意 圖5是CrWMn加O. 3% Mo鋼的平衡相組成隨溫度變化的相 圖6是CrWMn加O. 5% Mo鋼的平衡相組成隨溫度變化的相 圖7是CrWMnMoa38鋼的熱處理顯微組織光學(xué)顯微鏡照片；
圖8是CrWMnMoa38鋼的熱處理顯微組織掃描電子顯微鏡照片。
具體實(shí)施例方式一種防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片，其方法包括以下步驟 首先制備在CrWMn鋼基礎(chǔ)上含有Mo (wt%) O. 3 O. 5的一種合金設(shè)計(jì)刃鋼，這種刃鋼
的成分含有(wt%)C0. 90 I. 05，SiO. 15 O. 35，MnO. 8 I. I, CrO. 9 I. 2, W0. 6 I. 6，MoO. 3 O. 5，或者還含有Co或Ni為O. 18 O. 30，S彡O. 02，P彡O. 025，F(xiàn)e余量，其制備包括采用感應(yīng)電爐或感應(yīng)電爐+電渣重熔及其850°C 1100°C鍛軋工藝步驟；
其次采用高溫?zé)o氧化壓軋焊接在低碳鋼板上制成刀坯；
最后進(jìn)行退火、淬火、回火的工藝步驟制造成機(jī)械刀片；其工藝條件為
(1)退火，加熱770°C 800°C，保溫2 6小時(shí)后隨爐冷；
(2)淬火，加熱820°C 850°C，保溫I.8 2. 5min/mm后水冷或油冷；
(3)回火，加熱180。。 200°C，保溫2 4小時(shí)。
制備本發(fā)明的合金設(shè)計(jì)刃鋼，其化學(xué)成分與CrWMn鋼成分對(duì)照如表I所示
表I成分(wt%)
權(quán)利要求
1.一種防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片，其特征是，其方法包括以下步驟 首先制備在CrWMn鋼基礎(chǔ)上含有Mo (wt%) O. 3 O. 5的一種合金設(shè)計(jì)刃鋼，這種刃鋼的成分含有(wt%)CO. 90 I. 05，SiO. 15 O. 35，MnO. 8 I. I, CrO. 9 I. 2, W0. 6 I. 6，MoO. 3 O. 5，或者還含有Co或Ni為O. 18 O. 30，S彡O. 02，P彡O. 025，F(xiàn)e余量，其制備包括采用感應(yīng)電爐或感應(yīng)電爐+電渣重熔及其850°C 1100°C鍛軋工藝步驟； 其次采用高溫?zé)o氧化壓軋焊接在低碳鋼板上制成刀坯； 最后進(jìn)行退火、淬火、回火的工藝步驟制造成機(jī)械刀片；其工藝條件為 (1)退火，加熱770V 800°C，保溫2 6小時(shí)后隨爐冷； (2)淬火，加熱820°C 850°C，保溫I.8 2. 5min/mm后水冷或油冷； (3)回火，加熱180°C 200°C，保溫2 4小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種機(jī)械刀片的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片。首先制備一種合金設(shè)計(jì)刃鋼，刃鋼的成分含有(wt%)C0.90～1.05，Si0.15～0.35，Mn0.8～1.1，Cr0.9～1.2，W0.6～1.6，Mo0.3～0.5，Co或Ni為0.18～0.30，S≤0.02，P≤0.025，F(xiàn)e余量，其制備包括采用感應(yīng)電爐或感應(yīng)電爐+電渣重熔及其850℃～1100℃鍛軋工藝步驟；其次采用高溫?zé)o氧化壓軋焊接在低碳鋼板上制成刀坯；最后進(jìn)行退火、淬火及回火，制造成機(jī)械刀片。這種防止CrWMn鋼網(wǎng)狀碳化物的合金設(shè)計(jì)鋼機(jī)械刀片防止了原CrWMn鋼機(jī)械刀片刃鋼常出現(xiàn)網(wǎng)狀碳化物的質(zhì)量問(wèn)題。
文檔編號(hào)C21D9/22GK102796958SQ20121031811
公開(kāi)日2012年11月28日 申請(qǐng)日期2012年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月1日
發(fā)明者馬永慶, 章曉靜, 劉國(guó)方 申請(qǐng)人:常州機(jī)械刀片有限公司