環(huán)型加熱爐以及m2高速鋼的鍛造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種環(huán)型加熱爐以及M2高速鋼的鍛造方法，所述環(huán)型加熱爐包括預(yù)熱區(qū)(1)、低溫區(qū)(2)和高溫區(qū)(3)；所述低溫區(qū)(2)的一端與所述預(yù)熱區(qū)(1)的一端相連通，另一端與所述高溫區(qū)(3)的一端相連通；所述預(yù)熱區(qū)(1)的另一端為所述環(huán)型加熱爐的入料端，所述高溫區(qū)(3)的另一端為所述環(huán)型加熱爐的出料端，所述入料端和出料端通過耐火墻相連接；所述入料端上設(shè)有入料口(4)，所述出料端上設(shè)有出料口(5)；其中，所述預(yù)熱區(qū)(1)的溫度為580℃-620℃，所述低溫區(qū)(2)的溫度為850℃-900℃，所述高溫區(qū)(3)的溫度為1195℃-1205℃。通過該方法鍛造而成的M2高速鋼的鍛造件裂紋少且鍛造溫度區(qū)間較寬。
【專利說明】環(huán)型加熱爐以及M2高速鋼的鍛造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及M2高速鋼的加工，具體地，涉及一種環(huán)型加熱爐以及M2高速鋼的鍛造 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] M2高速鋼為一種鉬系高速鋼，如中國牌號為W6Cr5Mo4V2的高速鋼，是制造各種切 削刀具的主要材料。M2高速鋼在較高溫度下具有高強度、高耐磨性和一定的沖擊韌性，在使 用過程中受熱到600°C的條件下仍保持良好的切削性能。從晶體結(jié)構(gòu)上看M2高速鋼為萊氏 體鋼，具有一次共晶碳化物。因為M2高速鋼含有大量的W、Cr、Mo等合金元素，在鋼中形成 了大量的復(fù)合碳化物且分布不均勻?qū)е翸2高速鋼具有塑形低、變形抗力大、導(dǎo)熱性差、冷 卻過程中的組織應(yīng)力較大、在生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)裂紋等缺陷。
[0003] 對于M2高速鋼來說，始鍛溫度和終鍛溫度低都容易產(chǎn)生裂紋，而終鍛溫度過高的 話出現(xiàn)奧氏體晶粒粗大的現(xiàn)象，導(dǎo)致出現(xiàn)荼狀斷口裂紋。另外由于M2高速鋼中合金元素的 存在使得回復(fù)再結(jié)晶溫度較高，而終鍛溫度應(yīng)該在回復(fù)在結(jié)晶溫度以上，造成了M2高速鋼 的鍛造溫度范圍窄。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種環(huán)型加熱爐以及利用該環(huán)型加熱進行M2高速鋼鍛造的 方法，通過該方法鍛造而成的M2高速鋼的鍛造件裂紋少且鍛造溫度區(qū)間較寬。
[0005] 為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)型加熱爐，環(huán)型加熱爐包括預(yù)熱區(qū)、低溫 區(qū)和高溫區(qū)；低溫區(qū)的一端與預(yù)熱區(qū)的一端相連通，另一端與高溫區(qū)的一端相連通；預(yù)熱 區(qū)的另一端為環(huán)型加熱爐的入料端，高溫區(qū)的另一端為環(huán)型加熱爐的出料端，入料端和出 料端通過耐火墻相連接；入料端上設(shè)有入料口，出料端上設(shè)有出料口；
[0006] 其中，預(yù)熱區(qū)的溫度為580°C-620°c，低溫區(qū)的溫度為850°C-900°c，高溫區(qū)的溫 度為 1195°C-1205°C。
[0007] 優(yōu)選地，耐火墻為耐火棉墻。
[0008] 優(yōu)選地，預(yù)熱區(qū)的長度、低溫區(qū)的長度和高溫區(qū)的長度的比值為 1:1. 5-1. 7:0. 9-1. 1〇
[0009] 優(yōu)選地，預(yù)熱區(qū)的熱量通過低溫區(qū)和高溫區(qū)的余熱提供，低溫區(qū)和高溫區(qū)中設(shè)有 加熱設(shè)備，該加熱設(shè)備通過燃氣加熱。
[0010] 優(yōu)選地，燃氣的壓力為4KPa-5KPa，空燃比為4:1。
[0011] 本發(fā)明還提供了一種M2高速鋼的鍛造方法，該M2高速鋼的鍛造方法在上述的環(huán) 型加熱爐中進行，方法包括：
[0012]a、將M2高速鋼在預(yù)熱區(qū)中預(yù)熱I. 5-2. 5h;
[0013] b、將預(yù)熱后的M2高速鋼在低溫區(qū)中以55°C/h-65°C/h的升溫速率從 580°C_620°C升溫至 850°C_900°C并低溫加熱I. 5-2. 5h;
[0014] c、將低溫加熱后的M2高速鋼在高溫區(qū)中以75°C/h_85°C/h的升溫速率從 850°C_900°C升溫至 1195°C-1205°C并高溫加熱 4. 5-5. 5h;
[0015] d、將尚溫加熱后的M2尚速鋼進彳丁鍛造以制成M2尚速鋼的鍛造件；
[0016] 其中，所述M2高速鋼含有碳、硅、錳、硫、磷、鉻、鎳、銅、釩和鉬、鎢；以100重量份的 M2高速鋼，所述碳的含量為0. 80-0. 90重量份，所述硅的含量為0. 20-0. 45重量份，所述錳 的含量為〇. 15-0. 40重量份，所述硫的含量小于或等于0. 030重量份，所述磷的含量小于或 等于0. 030重量份，所述鉻的含量為3. 80-4. 40重量份，所述鎳的含量小于或等于0. 30重 量份，所述銅的含量為小于或等于〇. 25重量份，所述釩的含量為1. 6-2. 20重量份，所述鉬 的含量為4. 50-5. 50重量份，所述鎢的含量為5. 50-6. 75重量份。
[0017] 優(yōu)選地，M2高速鋼為牌號為W6Cr5Mo4V2的鉬系高速鋼。
[0018] 通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明將M2高速鋼依次在環(huán)型加熱爐的預(yù)熱區(qū)、低溫區(qū)和高 溫區(qū)中進行熱處理，然后將熱處理后的M2高速鋼進行鍛造。通過控制環(huán)型加熱爐中各個加 熱區(qū)的溫度以及升溫速度，使得該方法制得的M2高速鋼鍛造件裂紋少且鍛造溫度區(qū)間較 寬。
[0019] 本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：
[0021] 圖1是本發(fā)明提供的優(yōu)選實施方式中的環(huán)型加熱爐的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022] 附圖標(biāo)記說明
[0023] 1、預(yù)熱區(qū) 2、低溫區(qū)
[0024] 3、高溫區(qū) 4、入料口
[0025] 5、出料口

【具體實施方式】
[0026] 以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0027] 本發(fā)明提供了一種環(huán)型加熱爐，該環(huán)型加熱爐如圖1所示，包括預(yù)熱區(qū)1、低溫 區(qū)2和高溫區(qū)3 ;低溫區(qū)2的一端與預(yù)熱區(qū)1的一端相連通，另一端與高溫區(qū)3的一端相 連通；預(yù)熱區(qū)1的另一端為環(huán)型加熱爐的入料端，高溫區(qū)3的另一端為環(huán)型加熱爐的出料 端，入料端和出料端通過耐火墻相連接；入料端上設(shè)有入料口 4,出料端上設(shè)有出料口 5 ;其 中，預(yù)熱區(qū)1的溫度為580°C-620°C，低溫區(qū)2的溫度為850°C-900°C，高溫區(qū)3的溫度為 1195°C-1205°C。
[0028] M2高速鋼在通過入料口 4依次經(jīng)過預(yù)熱區(qū)1、低溫區(qū)2和高溫區(qū)3進行熱處理，然 后經(jīng)過出料口 5出來進行鍛造。經(jīng)過上述環(huán)型加熱爐熱處理后的M2高速鋼在鍛造過程中 裂紋少。
[0029] 在上述實施方式中，耐火墻的種類可以在寬的范圍內(nèi)選擇，但是為了能夠更有效 地控制預(yù)熱區(qū)1的溫度，防止高溫區(qū)3溫度過高導(dǎo)致預(yù)熱區(qū)1的溫度過高以使得M2高速鋼 發(fā)生開裂，優(yōu)選地，耐火墻為耐火棉墻。
[0030] 同時，在上述的環(huán)型加熱爐中，預(yù)熱區(qū)1、低溫區(qū)2和高溫區(qū)3的大小可以在寬的范 圍內(nèi)選擇，但是為了使得M2高速鋼的鍛造過程中環(huán)型加熱爐能夠連續(xù)加熱，優(yōu)選地，預(yù)熱 區(qū)1的長度、低溫區(qū)2的長度和高溫區(qū)3的長度的比值為1:1.5-1.7:0.9-1. 1。
[0031] 此外，在上述的環(huán)型加熱爐中，環(huán)型加熱爐中的熱量可以通過加熱形式提供，也可 以通過其他的方式提供，如利用余熱。優(yōu)選地，預(yù)熱區(qū)1的熱量通過低溫區(qū)2和高溫區(qū)3的 余熱提供，低溫區(qū)2和高溫區(qū)3中設(shè)有加熱設(shè)備，該加熱設(shè)備通過燃氣加熱。這樣預(yù)熱區(qū)1 中無需加熱設(shè)備，不僅降低了設(shè)備成本，同時也降低了能源成本，極大地節(jié)省了能耗，降低 了生產(chǎn)成本。
[0032]另外，燃氣加熱的條件也可以在寬的范圍變化，但為了使得各區(qū)的溫度的穩(wěn)定性， 優(yōu)選地，燃氣的壓力為4KPa-5KPa，空燃比為4:1。
[0033] 本發(fā)明還提供了一種M2高速鋼的鍛造方法，該M2高速鋼的鍛造方法在上述環(huán)型 加熱爐中進行，方法包括：
[0034] a、將M2高速鋼在預(yù)熱區(qū)1中預(yù)熱I. 5-2. 5h;
[0035]b、將預(yù)熱后的M2高速鋼在低溫區(qū)2中以55°C/h-65°C/h的升溫速率從 580°C_620°C升溫至 850°C_900°C并低溫加熱I. 5-2. 5h;
[0036] c、將低溫加熱后的M2高速鋼在高溫區(qū)3中以75°C/h-85°C/h的升溫速率從 850°C_900°C升溫至 1195°C-1205°C并高溫加熱 4. 5-5. 5h;
[0037] d、將尚溫加熱后的M2尚速鋼進彳丁鍛造以制成M2尚速鋼的鍛造件；
[0038] 其中，所述M2高速鋼含有碳、硅、錳、硫、磷、鉻、鎳、銅、釩和鉬、鎢；以100重量份的 M2高速鋼，所述碳的含量為0. 80-0. 90重量份，所述硅的含量為0. 20-0. 45重量份，所述錳 的含量為〇. 15-0. 40重量份，所述硫的含量小于或等于0. 030重量份，所述磷的含量小于或 等于0. 030重量份，所述鉻的含量為3. 80-4. 40重量份，所述鎳的含量小于或等于0. 30重 量份，所述銅的含量為小于或等于〇. 25重量份，所述釩的含量為1. 6-2. 20重量份，所述鉬 的含量為4. 50-5. 50重量份，所述鎢的含量為5. 50-6. 75重量份。
[0039] 該方法將M2高速鋼依次在環(huán)型加熱爐的預(yù)熱區(qū)1、低溫區(qū)2和高溫區(qū)3中進行熱 處理，然后將熱處理后的M2高速鋼進行鍛造。通過控制環(huán)型加熱爐中各個加熱區(qū)的溫度以 及升溫速度，使得該方法制得的M2高速鋼鍛造件裂紋少且鍛造溫度區(qū)間較寬。
[0040] 在本發(fā)明提供的鍛造方法中，所述M2高速鋼的種類可以再寬的范圍內(nèi)選擇，但是 考慮到鍛造難易程度，優(yōu)選地，M2高速鋼為牌號為W6Cr5M〇4V2的鉬系高速鋼。
[0041] 以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。以下實施例中，M2高速鋼為東莞市勤 加緣金屬材料有限公司的牌號為W6Cr5Mo4V2的市售品。
[0042] 實施例1
[0043] a、將牌號為W6Cr5Mo4V2的M2高速鋼在預(yù)熱區(qū)1中（600°C)預(yù)熱2h;
[0044]b、將預(yù)熱后的M2高速鋼在低溫區(qū)2中以60°C/h的升溫速率從600°C升溫至880°C 并低溫加熱2h;
[0045]c、將低溫加熱后的M2高速鋼在高溫區(qū)3中以80°C/h的升溫速率從880°C升溫至 1200°C并高溫加熱5h;
[0046] d、將尚溫加熱后的M2尚速鋼進彳丁鍛造以制成M2尚速鋼的鍛造件Al;
[0047] 其中，預(yù)熱區(qū)1的長度、低溫區(qū)2的長度和高溫區(qū)3的長度的比值為I:I. 6:1，預(yù)熱 區(qū)1的熱量通過低溫區(qū)2和高溫區(qū)3的余熱提供，低溫區(qū)2和高溫區(qū)3中熱量通過燃氣加 熱，燃氣的壓力為4. 5KPa，空燃比為4:1。
[0048]

【權(quán)利要求】
1. 一種環(huán)型加熱爐，其特征在于，所述環(huán)型加熱爐包括預(yù)熱區(qū)（1)、低溫區(qū)（2)和高溫 區(qū)（3);所述低溫區(qū)（2)的一端與所述預(yù)熱區(qū)（1)的一端相連通，另一端與所述高溫區(qū)（3) 的一端相連通；所述預(yù)熱區(qū)（1)的另一端為所述環(huán)型加熱爐的入料端，所述高溫區(qū)（3)的另 一端為所述環(huán)型加熱爐的出料端，所述入料端和出料端通過耐火墻相連接；所述入料端上 設(shè)有入料口（4)，所述出料端上設(shè)有出料口（5); 其中，所述預(yù)熱區(qū)（1)的溫度為580°C-620°C，所述低溫區(qū)（2)的溫度為850°C-900°C， 所述高溫區(qū)（3)的溫度為1195°C -1205°C。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的環(huán)型加熱爐，其中，所述耐火墻為耐火棉墻。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的環(huán)型加熱爐，其中，所述預(yù)熱區(qū)（1)的長度、低溫區(qū)（2) 的長度和高溫區(qū)（3)的長度的比值為1:1. 5-1. 7:0.9-1. 1。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的環(huán)型加熱爐，其中，所述預(yù)熱區(qū)（1)的熱量通過所述低溫區(qū) (2)和高溫區(qū)（3)的余熱提供，所述低溫區(qū)（2)和高溫區(qū)（3)中設(shè)有加熱設(shè)備，該加熱設(shè)備 通過燃氣加熱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)型加熱爐，其中，所述燃氣的壓力為4KPa-5KPa，空燃比為 4:1〇
6. -種M2高速鋼的鍛造方法，其特征在于，所述M2高速鋼的鍛造方法在權(quán)利要求1-4 中任意一項所述的環(huán)型加熱爐中進行，所述方法包括： a、 將M2高速鋼在預(yù)熱區(qū)（1)中預(yù)熱1. 5-2. 5h ; b、 將預(yù)熱后的M2高速鋼在低溫區(qū)⑵中以55 °C /h-65 °C /h的升溫速率從 580°C _620°C升溫至 850°C _900°C并低溫加熱 1. 5-2. 5h ; c、 將低溫加熱后的M2高速鋼在高溫區(qū)（3)中以75°C/h-85°C/h的升溫速率從 850°C _900°C升溫至 1195°C -1205°C并高溫加熱 4. 5-5. 5h ; d、 將尚溫加熱后的M2尚速鋼進彳丁鍛造以制成M2尚速鋼的鍛造件； 其中，所述M2高速鋼含有碳、硅、錳、硫、磷、鉻、鎳、銅、釩和鉬、鎢；以100重量份的M2 高速鋼，所述碳的含量為〇. 80-0. 90重量份，所述硅的含量為0. 20-0. 45重量份，所述錳的 含量為〇. 15-0. 40重量份，所述硫的含量小于或等于0. 030重量份，所述磷的含量小于或等 于0. 030重量份，所述絡(luò)的含量為3. 80-4. 40重量份，所述鎳的含量小于或等于0. 30重量 份，所述銅的含量為小于或等于〇. 25重量份，所述釩的含量為1. 6-2. 20重量份，所述鉬的 含量為4. 50-5. 50重量份，所述鎢的含量為5. 50-6. 75重量份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的M2高速鋼的鍛造方法，其中，所述M2高速鋼為牌號為 W6Cr5Mo4V2的鉬系高速鋼。
【文檔編號】C22C38/24GK104493059SQ201410680948
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】史楊, 黎斌 申請人:蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司