一種鋸條用工具鋼材料及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鋸條用工具鋼材料及制備方法，其配料組成按重量百分比為，1.8-2.0％的碳、0.35-0.5％的硅、4.2-4.3％的鉻、8.2-8.3％的鎢、4.2-4.5％的釩、3.5-3.8％的鉬、0.2-0.3％的鈷、1.3-1.4％的錳、0.12-0.15％的鈦、0.8-1.0％的銅和鋁、0.5-0.6％的硼、0.003-0.004％的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵。通過本發(fā)明的技術(shù)方案，保證了有利于提高強度并具有一定韌性的釩、鈷、鉬元素及提高韌性的銅和鋁進(jìn)行更好的同鎢、鉻、鈦元素的結(jié)合而減少析出。
【專利說明】一種鋸條用工具鋼材料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于合金領(lǐng)域，指一種工具鋼，特別是指一種鋸條用工具鋼材料及制備方法。
【背景技術(shù)】[0002]鋸條根據(jù)使用對象的不同，主要分為鐵鋸條和木鋸條，為了保證鋸條的工作效率，均使用工具鋼來加工鋸條，只是根據(jù)鋸條使用環(huán)境的不同而調(diào)整工具鋼的成份。
[0003]現(xiàn)鋸條在實際使用中，因磨損到一定程度而被廢棄的比例不高，最大比例的是因鋸條的脆性而折斷。但工具鋼的目的是利用其高強度來實現(xiàn)其作用的，而增加合金鋼的韌性就會影響合金鋼的強度，近年來發(fā)現(xiàn)，在合金鋼中加入一些特點的元素，如鎢、錳等在一定比例情況下，合金鋼能夠在保證強度的同時提高韌性。
[0004]但在普通的合金鋼熔鑄工藝中，因為元素的溶解度的不同，特別是在澆鑄過程中及后期，會導(dǎo)致對工具鋼有利于強度又提高韌性的元素從組織中析出。自從粉末冶金技術(shù)被應(yīng)用以來，提高工具鋼中某類元素的比例成為可能，而且在工具鋼的冶煉中得到應(yīng)用。但是對于鋸條類工具鋼，因其要求使用更薄的材質(zhì)，在采用粉末冶金技術(shù)生產(chǎn)過程中，因為溫度變化相對大而出現(xiàn)元素析出問題，而導(dǎo)致鋸條的內(nèi)部變脆而容易折斷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是，通過本技術(shù)方案，通過對工具鋼材料的配比，提高工具鋼的強度和韌性，減少有利元素的析出，提高工具鋼的性能及使用壽命。
[0006]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]一種鋸條用工具鋼材料，其組成按重量百分比為，1.8-2.0 %的碳、0.35-0.5 %的硅、4.2-4.3% 的鉻、8.2-8.3% 的鎢、4.2-4.5% 的釩、3.5-3.8% 的鑰、0.2-0.3% 的鈷、
1.3-1.4% 的錳、0.12-0.15% 的鈦、0.8-1.0 % 的銅和鋁、0.5-0.6% 的硼、0.003-0.004% 的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵。
[0008]作為進(jìn)一步的改進(jìn)，所述鋸條用工具鋼材料，其組成按重量百分比為，2.0%的碳、
0.45 %的硅、4.2 %的鉻、8.2 %的鎢、4.25 %的釩、3.6 %的鑰、0.22 %的鈷、1.32 %的錳、
0.12%的鈦、0.8%的銅和鋁、0.53%的硼、0.003%的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵。
[0009]所述銅和招的重量比為2: I。
[0010]所述鈮和釔的重量比為3:2。
[0011]所述的鎢、釩、鈦、稀土分別是以鎢鐵、釩鐵、鈦鐵和稀土占重量15%的稀土鐵合金方式加入。
[0012]所述制備方法是:
[0013]計算各組成的量進(jìn)行配料，其組成按重量百分比為，1.8-2.0%的碳、0.35-0.5%的硅、4.2-4.3% 的鉻、8.2-8.3% 的鎢、4.2-4.5% 的釩、3.5-3.8% 的鑰、0.2-0.3% 的鈷、
1.3-1.4% 的錳、0.12-0.15% 的鈦、0.8-1.0 % 的銅和鋁、0.5-0.6%的硼、0.003-0.004% 的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵，其中，鎢、釩、鈦、稀土分別是以鎢鐵、釩鐵、鈦鐵和稀土鐵合金方式配料；
[0014]將碳、硅、鐵、鉻、鎢鐵、釩鐵、鈦鐵、鑰、鈷、錳按計算好的量放入爐中加熱熔化成液體后再加入銅和鋁及稀土，溫度在1250-1350°C保持1-2小時；
[0015]保證溫度在1000-1050°C進(jìn)行恒溫澆鑄；
[0016]降溫，分階段進(jìn)行恒速降溫，第一個階段以速度為15_20°C /每秒降溫到700-750°C后升溫到850-900°C，然后再以15_20°C /每秒進(jìn)行第二階段降溫到500_530°C，進(jìn)行快速冷卻到130-150°C ；
[0017]正火，在850-900 °C正火爐中保溫2_4小時后進(jìn)行淬火處理，淬火采用油作為淬火劑分兩階段進(jìn)行淬火處理；第一階段在油溫為230±20°C范圍內(nèi)進(jìn)行恒溫淬火至450-480°C后在110-130°C油中進(jìn)行第二階段淬火處理至130_150°C ；
[0018]回火，在180_200°C回火爐中保溫3-5小時，自然冷卻。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]通過本發(fā)明的技術(shù)方案，保證了有利于提高強度并具有一定韌性的釩、鈷、鑰元素及提高韌性的銅和鋁進(jìn)行更好的同鎢、鉻、鈦元素的結(jié)合而減少析出，并通過稀土元素增加各元素的組合及增加合金中組織結(jié)構(gòu)的均勻。
【具體實施方式】
[0021]以下通過具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的具體方案，應(yīng)當(dāng)理解的是，以下的實施例僅能用于解釋本發(fā)明而不能解釋為是對本發(fā)明的限制。
[0022]實施例1
[0023]所述制備方法是:
[0024]計算各組成的量進(jìn)行配料，其組成按重量百分比為，1.8 %的碳、0.35 %的硅、
4.2%的鉻、8.2%的鎢、4.2%的釩、3.5%的鑰、0.2%的鈷、1.3%的錳、0.12%的鈦、0.8%的銅和鋁、0.5%的硼、0.003%的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵，其中，鎢、釩、鈦、稀土分別是以鎢鐵、釩鐵、鈦鐵和稀土鐵合金方式配料；其中銅和鋁的重量比為2: 1，稀土鐵合金中稀土占重量的15%，鈮和釔的重量比為3: 2；
[0025]將碳、硅、鐵、鉻、鎢鐵、釩鐵、鈦鐵、鑰、鈷、錳按計算好的量放入爐中加熱熔化成液體后再加入銅和鋁及稀土，溫度在1250-1350°C保持2小時；
[0026]保證溫度在1000-1050°C進(jìn)行恒溫澆鑄；
[0027]降溫，分階段進(jìn)行恒速降溫，第一個階段以速度為15_20°C /每秒降溫到700-750°C后升溫到850-900°C，然后再以15_20°C /每秒進(jìn)行第二階段降溫到500_530°C，進(jìn)行快速冷卻到130-150°C ；
[0028]正火，在850_900°C正火爐中保溫2-4小時后進(jìn)行淬火處理，淬火采用油作為淬火劑分兩階段進(jìn)行淬火處理；第一階段在油溫為230±20°C范圍內(nèi)進(jìn)行恒溫淬火至450-480°C后在110-130°C油中進(jìn)行第二階段淬火處理至130_150°C ；
[0029]回火，在180_200°C回火爐中保溫3小時，自然冷卻。
[0030]實施例2
[0031]所述制備方法是:[0032]計算各組成的量進(jìn)行配料，其組成按重量百分比為，2.0%的碳、0.5%的硅、4.3%的鉻、8.3%的鎢、4.5%的釩、3.8%的鑰、0.3%的鈷、1.4%的錳、0.15%的鈦、1.0%的銅和鋁、0.6%的硼、0.004%的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵，其中，鎢、釩、鈦、稀土分別是以鎢鐵、I凡鐵、欽鐵和稀土鐵合金方式配料；
[0033]將碳、硅、鐵、鉻、鎢鐵、釩鐵、鈦鐵、鑰、鈷、錳按計算好的量放入爐中加熱熔化成液體后再加入銅和鋁及稀土，溫度在1250-1350°C保持2小時；
[0034]保證溫度在1000-1050°C進(jìn)行恒溫澆鑄；
[0035]降溫，分階段進(jìn)行恒速降溫，第一個階段以速度為15-20 V /每秒降溫到700-750°C后升溫到850-900°C，然后再以15_20°C /每秒進(jìn)行第二階段降溫到500_530°C，進(jìn)行快速冷卻到130-150°C ；
[0036]正火，在850-900°C正火爐中保溫3小時后進(jìn)行淬火處理，淬火采用油作為淬火劑分兩階段進(jìn)行淬火處理；第一階段在油溫為230±20°C范圍內(nèi)進(jìn)行恒溫淬火至450-480°C后在110-130°C油中進(jìn)行第二階段淬火處理至130-150°C ；
[0037]回火，在180_200°C回火爐中保溫3小時，自然冷卻。
[0038]實施例3
[0039]計算各組成的量進(jìn)行配料，其組成按重量百分比為，2.0 %的碳、0.45 %的硅、4.2%的鉻、8.2%的鎢、4.25%的釩、3.6%的鑰、0.22%的鈷、1.32%的錳、0.12%的鈦、
0.8%的銅和鋁、0.53 %的硼、0.003 %的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵，其中，鎢、釩、鈦、稀土分別是以鎢鐵、釩鐵、鈦鐵和稀土鐵合金方式配料；
[0040]將碳、硅、鐵、鉻、鎢鐵、釩鐵、鈦鐵、鑰、鈷、錳按計算好的量放入爐中加熱熔化成液體后再加入銅和鋁及稀土，溫度在1250-1350°C保持2小時；
[0041]保證溫度在1000-1050°C進(jìn)行恒溫澆鑄；
[0042]降溫，分階段進(jìn)行恒速降溫，第一個階段以速度為15_20°C /每秒降溫到700-750°C后升溫到850-900°C，然后再以15_20°C /每秒進(jìn)行第二階段降溫到500_530°C，進(jìn)行快速冷卻到130-150°C ；
[0043]正火，在850-900°C正火爐中保溫3小時后進(jìn)行淬火處理，淬火采用油作為淬火劑分兩階段進(jìn)行淬火處理；第一階段在油溫為230±20°C范圍內(nèi)進(jìn)行恒溫淬火至450-480°C后在110-130°C油中進(jìn)行第二階段淬火處理至130-150°C ；
[0044]回火，在180_200°C回火爐中保溫3小時，自然冷卻。
【權(quán)利要求】
1.一種鋸條用工具鋼材料，其特征在于:其組成按重量百分比為，1.8-2.0%的碳、0.35-0.5 % 的硅、4.2-4.3 % 的鉻、8.2-8.3 % 的鎢、4.2-4.5 % 的釩、3.5-3.8 % 的鑰、0.2-0.3% 的鈷、1.3-1.4% 的錳、0.12-0.15% 的鈦、0.8-1.0 % 的銅和鋁、0.5-0.6% 的硼、0.003-0.004%的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸條用工具鋼材料，其特征在于:所述鋸條用工具鋼材料，其組成按重量百分比為，2.0%的碳、0.45%的硅、4.2%的鉻、8.2%的鎢、4.25%的釩、3.6%的鑰、0.22 %的鈷、1.32 %的錳、0.12 %的鈦、0.8 %的銅和鋁、0.53 %的硼、0.003 %的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸條用工具鋼材料，其特征在于:所述銅和鋁的重量比為2: 10
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋸條用工具鋼材料，其特征在于:所述鈮和釔的重量比為3: 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋸條用工具鋼材料，其特征在于:所述的鎢、釩、鈦、稀土分別是以鎢鐵、釩鐵、鈦鐵和稀土占重量15%的稀土鐵合金方式加入。
6.一種鋸條用工具鋼材料制備方法，其特征在于:計算各組成的量進(jìn)行配料，其組成按重量百分比為，1.8-2.0 %的碳、0.35-0.5 %的硅、4.2-4.3 %的鉻、8.2-8.3 %的鎢、4.2-4.5 % 的釩、3.5-3.8 % 的鑰、0.2-0.3 % 的鈷、1.3-1.4 % 的錳、0.12-0.15 % 的鈦、0.8-1.0%的銅和鋁、0.5-0.6 %的硼、0.003-0.004 %的含有鈮和釔的稀土，余量為鐵，其中，鎢、釩、鈦、稀土分別是以鎢鐵、釩鐵、鈦鐵和稀土鐵合金方式配料； 將碳、硅、鐵、鉻、鎢鐵、釩鐵、鈦鐵、鑰、鈷、錳按計算好的量放入爐中加熱熔化成液體后再加入銅和鋁及稀土，溫度在1250-1350°C保持1-2小時； 保證溫度在1000-1050°C進(jìn)行恒溫澆鑄； 降溫，分階段進(jìn)行恒速降溫，第一個階段以速度為15-20°C /每秒降溫到700-750°C后升溫到850-900°C，然后再以15-20°C /每秒進(jìn)行第二階段降溫到500-530°C，進(jìn)行快速冷卻到 I30-150O ； 正火，在850-900°C正火爐中保溫2-4小時后進(jìn)行淬火處理，淬火采用油作為淬火劑分兩階段進(jìn)行淬火處理；第一階段在油溫為230±20°C范圍內(nèi)進(jìn)行恒溫淬火至450-480°C后在110-130°C油中進(jìn)行第二階段淬火處理至130-150°C ； 回火，在180-200°C回火爐中保溫3-5小時，自然冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋸條用工具鋼材料制備方法，其特征在于:所述銅和鋁的重量比為2: I。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鋸條用工具鋼材料制備方法，其特征在于:所述鈮和釔的重量比為3: 2。
【文檔編號】C21D1/18GK103572168SQ201310497605
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】虞偉財 申請人:虞偉財