一種刀具用不銹鋼材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種刀具用不銹鋼材料及其制備方法，所述刀具用不銹鋼材料包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分：碳、鉻、錳、鋅、鋁、鉬、氮、硅、鎳、銅、鈦、釩、鋇、鋰、鋯、錫、鈮、鉿、鑭、砷、硫、磷、生鐵、廢鐵。本發(fā)明添加了多種合金元素，通過合理控制鑄后處理溫度，分批投放原料，增加了合金的強度、耐磨性，減小了脆性，具有優(yōu)異的機械性能、工藝性能、耐高溫氧化性能和防腐蝕性能，并且具有良好的韌性和可塑性，同時具有高的耐沖擊性能，用其制作的刀具光亮、鋒利、不生銹，使用壽命長。
【專利說明】
一種刀具用不銹鋼材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及不銹鋼制品制作技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種刀具用不銹鋼材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電鉆是一種應(yīng)用廣泛的電動工具，在建筑、加工等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。電鉆的主要原理是通過電動機的轉(zhuǎn)動，帶動驅(qū)動作業(yè)裝置，從而使鉆頭刮削物體表面以洞穿物體，鉆頭是電鉆必不可少的部件之一。
[0003]目前鉆頭材料主要是高速鋼和硬質(zhì)合金，這兩種合金硬度高、耐磨、紅硬性好，而且保持一定韌性，但是電鉆在使用過程中，經(jīng)常出現(xiàn)折斷、刀刃易磨損或者彎曲現(xiàn)象，鉆頭經(jīng)常需要更換，主要是因為鉆頭材料的硬度、耐磨性、韌性等性能不能達到平衡。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種硬度高、耐腐蝕的刀具用不銹鋼材料及其制備方法，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
一種刀具用不銹鋼材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.3-0.5份、鉻15-25份、錳 1-1.5 份、鋅 0.8-1.2 份、鋁 1-2 份、鉬1-5 份、氮 0.1-0.3 份、硅 0.5-0.9 份、鎳 0.4-0.6 份、銅0.04-0.08份、鈦0.1-0.3份、釩0.02-0.04份、鋇0.06-0.08份、鋰0.02-0.04份、鋯0.02-0.04 份、錫0.02-0.04份、鈮 0.07-0.11 份、鉿 0.01-0.05 份、鑭0.03-0.07份、砷0.02-0.06份、硫0.008-0.012份、磷0.005-0.01 份、生鐵40-60份、廢鐵20-30份。
[0006]作為本發(fā)明進一步的方案:所述刀具用不銹鋼材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.35-0.45份、鉻18-22份、錳1.1-1.4份、鋅0.9-1.1份、鋁1.2-1.8份、鉬2-4份、氮0.15-0.25份、硅0.6-0.8份、鎳0.45-0.55份、銅0.05-0.07份、鈦0.15-0.25份、釩0.025-0.035份、鋇0.065-0.075份、鋰0.025-0.035份、鋯0.025-0.035份、錫0.025-0.035份、銀0.08-0.I份、鉿0.02-0.04份、鑭0.04-0.06份、砷0.03-0.05份、硫0.009-0.011份、磷0.006-0.009份、生鐵45-55份、廢鐵22-28份。
[0007]作為本發(fā)明再進一步的方案:所述刀具用不銹鋼材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.4份、鉻20份、錳1.2份、鋅I份、鋁1.5份、鉬3份、氮0.2份、硅0.7份、鎳0.5份、銅0.06份、鈦0.2份、釩0.03份、鋇0.07份、鋰0.03份、鋯0.03份、錫0.03份、鈮0.09份、鉿0.03份、鑭0.05份、砷0.04份、硫0.0I份、磷0.008份、生鐵50份、廢鐵25份。
[0008]所述刀具用不銹鋼材料的制備方法，具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料；
(2)將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄； (3)進行鑄后熱處理，先由室溫以200-220°C/h的速率升溫至740-760°C，再以180-200°C/h的速率降溫至620-640°C，再以230-250°C/h的速率升溫至920-940°C，保溫3-4h;再以220-240°C/h率降溫至630-650°C，保溫50_70min，再以240-250°C/h速率降溫至200-220°C，保溫 2-3h;再以 160-170°C/h 速率升溫至 340-360°C，保溫40-50min，再以 160-170°C/h 速率升溫至500-520°C，保溫3-4h，取出空冷得鐵備用；
(4)將步驟(3)得到的鐵和其他不銹鋼成分加入到真空感應(yīng)冶煉爐中進行真空感應(yīng)冶煉，1200-1600°C冶煉10_20min后，進行磁力攪拌后澆鑄成鑄錠；
(5)將鑄錠在1000-1200°C保溫l_2h進行均勻化退火后，鍛造成棒狀或者塊狀試樣；
(6)將鍛造所得試樣在1000-1100°C固溶處理0.5-lh，使鋼中元素充分固溶于基體中，冷卻至室溫后，使鋼中的銅處于過飽和狀態(tài)；
(7)在500-700°C進行時效處理，處理時間0.5-1.5h，時效處理后冷卻至室溫，使過飽和的銅從鋼中析出，從而獲得所述刀具用不銹鋼。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明添加了多種合金元素，通過合理控制鑄后處理溫度，分批投放原料，增加了合金的強度、耐磨性，減小了脆性，具有優(yōu)異的機械性能、工藝性能、耐高溫氧化性能和防腐蝕性能，并且具有良好的韌性和可塑性，同時具有高的耐沖擊性能，用其制作的刀具光亮、鋒利、不生銹，使用壽命長。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合【具體實施方式】對本專利的技術(shù)方案作進一步詳細(xì)地說明。
[0011]實施例1
一種刀具用不銹鋼材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.3份、鉻15份、錳I份、鋅0.8份、鋁I份、鉬I份、氮0.1份、硅0.5份、鎳0.4份、銅0.04份、鈦0.1份、釩0.02份、鋇
0.06份、鋰0.02份、鋯0.02份、錫0.02份、銀0.07份、鉿0.0I份、鑭0.03份、砷0.02份、硫0.008份、磷0.005份、生鐵40份、廢鐵20份。
[0012]所述刀具用不銹鋼材料的制備方法，具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料；
(2)將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄；
(3)進行鑄后熱處理，先由室溫以200°C/h的速率升溫至740°C，再以180°C/h的速率降溫至620°C，再以230°C/h的速率升溫至920°C，保溫3h;再以220°C/h率降溫至630°C，保溫50min，再以240°C/h速率降溫至200°C，保溫2h;再以160°C/h速率升溫至340°C，保溫40min，再以160°C/h速率升溫至500V，保溫3h，取出空冷得鐵備用；
(4)將步驟(3)得到的鐵和其他不銹鋼成分加入到真空感應(yīng)冶煉爐中進行真空感應(yīng)冶煉，1200°C冶煉1min后，進行磁力攪拌后澆鑄成鑄錠；
(5)將鑄錠在100tC保溫Ih進行均勻化退火后，鍛造成棒狀或者塊狀試樣；
(6)將鍛造所得試樣在1000°C固溶處理0.5h，使鋼中元素充分固溶于基體中，冷卻至室溫后，使鋼中的銅處于過飽和狀態(tài)； (7)在500 °C進行時效處理，處理時間0.5h，時效處理后冷卻至室溫，使過飽和的銅從鋼中析出，從而獲得所述刀具用不銹鋼。
[0013]實施例2
一種刀具用不銹鋼材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.35份、鉻18份、錳1.1份、鋅0.9份、鋁1.2份、鉬2份、氮0.15份、硅0.6份、鎳0.45份、銅0.05份、鈦0.15份、釩0.025份、鋇0.065份、鋰0.025份、鋯0.025份、錫0.025份、銀0.08份、給0.02份、鑭0.04份、砷0.03份、硫0.009份、磷0.006份、生鐵45份、廢鐵22份。
[0014]所述刀具用不銹鋼材料的制備方法，具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料；
(2)將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄；
(3)進行鑄后熱處理，先由室溫以205°C/h的速率升溫至745°C，再以185°C/h的速率降溫至625 °C，再以235 °C /h的速率升溫至925 V，保溫3.2h;再以225 °C /h率降溫至635 V，保溫55min，再以242°C/h速率降溫至205°C，保溫2.2h;再以162°C/h速率升溫至345°C，保溫42min，再以162°C/h速率升溫至505°C，保溫3.2h，取出空冷得鐵備用；
(4)將步驟(3)得到的鐵和其他不銹鋼成分加入到真空感應(yīng)冶煉爐中進行真空感應(yīng)冶煉，1300°C冶煉12min后，進行磁力攪拌后澆鑄成鑄錠；
(5)將鑄錠在1050°C保溫1.2h進行均勻化退火后，鍛造成棒狀或者塊狀試樣；
(6)將鍛造所得試樣在1020°C固溶處理0.6h，使鋼中元素充分固溶于基體中，冷卻至室溫后，使鋼中的銅處于過飽和狀態(tài)；
(7)在550°C進行時效處理，處理時間0.Sh，時效處理后冷卻至室溫，使過飽和的銅從鋼中析出，從而獲得所述刀具用不銹鋼。
[0015]實施例3
一種刀具用不銹鋼材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.4份、鉻20份、錳1.2份、鋅I份、鋁1.5份、鉬3份、氮0.2份、硅0.7份、鎳0.5份、銅0.06份、鈦0.2份、釩0.03份、鋇0.07份、鋰0.03份、鋯0.03份、錫0.03份、銀0.09份、給0.03份、鑭0.05份、砷0.04份、硫0.0I份、磷0.008份、生鐵50份、廢鐵25份。
[0016]所述刀具用不銹鋼材料的制備方法，具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料；
(2)將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄；
(3)進行鑄后熱處理，先由室溫以210°C/h的速率升溫至750°C，再以190°C/h的速率降溫至630 °C，再以240 0C /h的速率升溫至930 V，保溫3.5h;再以230 °C /h率降溫至640 V，保溫60min，再以245 V /h速率降溫至210 V，保溫2.5h;再以165 °C /h速率升溫至350 V，保溫45min，再以165°C/h速率升溫至510°C，保溫3.5h，取出空冷得鐵備用；
(4)將步驟(3)得到的鐵和其他不銹鋼成分加入到真空感應(yīng)冶煉爐中進行真空感應(yīng)冶煉，1400°C冶煉15min后，進行磁力攪拌后澆鑄成鑄錠； (5)將鑄錠在I10tC保溫1.5h進行均勻化退火后，鍛造成棒狀或者塊狀試樣；
(6)將鍛造所得試樣在1050°C固溶處理0.8h，使鋼中元素充分固溶于基體中，冷卻至室溫后，使鋼中的銅處于過飽和狀態(tài)；
(7)在600°C進行時效處理，處理時間Ih，時效處理后冷卻至室溫，使過飽和的銅從鋼中析出，從而獲得所述刀具用不銹鋼。
[0017]實施例4
一種刀具用不銹鋼材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.45份、鉻22份、錳
I.4份、鋅I.I份、鋁I.8份、鉬4份、氮0.25份、硅0.8份、鎳0.55份、銅0.07份、鈦0.25份、釩0.035份、鋇0.075份、鋰0.035份、鋯0.035份、錫0.035份、鈮0.1份、鉿0.04份、鑭0.06份、砷0.05份、硫0.011份、磷0.009份、生鐵55份、廢鐵28份。
[0018]所述刀具用不銹鋼材料的制備方法，具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料；
(2)將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄；
(3)進行鑄后熱處理，先由室溫以215°C/h的速率升溫至755°C，再以195°C/h的速率降溫至635 °C，再以245 0C /h的速率升溫至935 V，保溫3.8h;再以235 °C /h率降溫至645 V，保溫65miη，再以248 °C /h速率降溫至215 °C，保溫2.8h;再以168 °C /h速率升溫至355 °C，保溫48min，再以168 °C /h速率升溫至515 °C，保溫3.8h，取出空冷得鐵備用；
(4)將步驟(3)得到的鐵和其他不銹鋼成分加入到真空感應(yīng)冶煉爐中進行真空感應(yīng)冶煉，1500°C冶煉18min后，進行磁力攪拌后澆鑄成鑄錠；
(5)將鑄錠在1150°C保溫1.Sh進行均勻化退火后，鍛造成棒狀或者塊狀試樣；
(6)將鍛造所得試樣在1080°C固溶處理0.9h，使鋼中元素充分固溶于基體中，冷卻至室溫后，使鋼中的銅處于過飽和狀態(tài)；
(7)在650°C進行時效處理，處理時間1.2h，時效處理后冷卻至室溫，使過飽和的銅從鋼中析出，從而獲得所述刀具用不銹鋼。
[0019]實施例5
一種刀具用不銹鋼材料，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.5份、鉻25份、錳1.5份、鋅1.2份、鋁2份、鉬5份、氮0.3份、硅0.9份、鎳0.6份、銅0.08份、鈦0.3份、釩0.04份、鋇0.08份、鋰0.04份、鋯0.04份、錫0.04份、鈮0.11份、鉿0.05份、鑭0.07份、砷0.06份、硫
0.012份、磷0.0I份、生鐵60份、廢鐵30份。
[0020]所述刀具用不銹鋼材料的制備方法，具體步驟如下:
(1)按照重量份稱取各原料；
(2)將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄；
(3)進行鑄后熱處理，先由室溫以220°C/h的速率升溫至760°C，再以200°C/h的速率降溫至640°C，再以250°C/h的速率升溫至940°C，保溫4h;再以240°C/h率降溫至650°C，保溫70min，再以250°C/h速率降溫至220°C，保溫3h;再以170°C/h速率升溫至360°C，保溫50min，再以170°C/h速率升溫至520V，保溫4h，取出空冷得鐵備用；
(4)將步驟(3)得到的鐵和其他不銹鋼成分加入到真空感應(yīng)冶煉爐中進行真空感應(yīng)冶煉，1600 0C冶煉20min后，進行磁力攪拌后澆鑄成鑄錠；
(5)將鑄錠在120(TC保溫2h進行均勻化退火后，鍛造成棒狀或者塊狀試樣；
(6)將鍛造所得試樣在1100°C固溶處理lh，使鋼中元素充分固溶于基體中，冷卻至室溫后，使鋼中的銅處于過飽和狀態(tài)；
(7)在700°C進行時效處理，處理時間1.5h，時效處理后冷卻至室溫，使過飽和的銅從鋼中析出，從而獲得所述刀具用不銹鋼。
[0021 ]本發(fā)明添加了多種合金元素，通過合理控制鑄后處理溫度，分批投放原料，增加了合金的強度、耐磨性，減小了脆性，具有優(yōu)異的機械性能、工藝性能、耐高溫氧化性能和防腐蝕性能，并且具有良好的韌性和可塑性，同時具有高的耐沖擊性能，用其制作的刀具光亮、鋒利、不生銹，使用壽命長。
[0022]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細(xì)說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項】
1.一種刀具用不銹鋼材料，其特征在于，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.3-0.5 份、鉻 15-25 份、錳 1-1.5 份、鋅 0.8-1.2 份、鋁 1-2 份、鉬1-5 份、氮 0.1-0.3 份、硅 0.5-0.9份、鎳0.4-0.6份、銅0.04-0.08 份、鈦0.1-0.3份、釩0.02-0.04份、鋇0.06-0.08 份、鋰0.02-0.04份、鋯0.02-0.04份、錫0.02-0.04份、鈮0.07-0.11份、鉿0.01-0.05份、鑭0.03-0.07份、砷0.02-0.06份、硫0.008-0.012份、磷0.005-0.01 份、生鐵40-60份、廢鐵20-30份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具用不銹鋼材料，其特征在于，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.35-0.45份、鉻18-22份、錳1.1-1.4份、鋅0.9-1.1份、鋁1.2-1.8份、鉬2-4份、氮0.15-0.25份、硅0.6-0.8份、鎳0.45-0.55份、銅0.05-0.07份、鈦0.15-0.25份、釩0.025-0.035份、鋇0.065-0.075份、鋰0.025-0.035份、鋯0.025-0.035份、錫0.025-0.035份、銀0.08-0.I份、鉿0.02-0.04份、鑭0.04-0.06份、砷0.03-0.05份、硫0.009-0.011份、磷0.006-0.009份、生鐵45-55份、廢鐵22-28份。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀具用不銹鋼材料，其特征在于，包括按照質(zhì)量份數(shù)計的如下化學(xué)成分:碳0.4份、鉻20份、錳1.2份、鋅I份、鋁1.5份、鉬3份、氮0.2份、硅0.7份、鎳0.5份、銅0.06份、鈦0.2份、釩0.03份、鋇0.07份、鋰0.03份、鋯0.03份、錫0.03份、鈮0.09份、鉿0.03份、鑭0.05份、砷0.04份、硫0.0I份、磷0.008份、生鐵50份、廢鐵25份。4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的刀具用不銹鋼材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)按照重量份稱取各原料； (2)將生鐵加入投入爐中熔化，進行脫硫、脫氧、采用精煉劑一次精煉、添加合金成分進行合金化，再加入廢鐵熔化、加入精煉劑二次精煉、檢測并調(diào)整化學(xué)元素成分含量至合格、澆鑄； (3)進行鑄后熱處理，先由室溫以200-220°C/h的速率升溫至740-760°C，再以180-200°C/h的速率降溫至620-640°C，再以230-250°C/h的速率升溫至920-940°C，保溫3-4h;再以220-240°C/h率降溫至630-650°C，保溫50_70min，再以240-250°C/h速率降溫至200-220°C，保溫 2-3h;再以 160-170°C/h 速率升溫至 340-360°C，保溫40-50min，再以 160-170°C/h 速率升溫至500-520°C，保溫3-4h，取出空冷得鐵備用； (4)將步驟(3)得到的鐵和其他不銹鋼成分加入到真空感應(yīng)冶煉爐中進行真空感應(yīng)冶煉，1200-1600°C冶煉10_20min后，進行磁力攪拌后澆鑄成鑄錠； (5)將鑄錠在1000-1200°C保溫l_2h進行均勻化退火后，鍛造成棒狀或者塊狀試樣； (6)將鍛造所得試樣在1000-11000C固溶處理0.5-lh，使鋼中元素充分固溶于基體中，冷卻至室溫后，使鋼中的銅處于過飽和狀態(tài)； (7)在500-700°C進行時效處理，處理時間0.5-1.5h，時效處理后冷卻至室溫，使過飽和的銅從鋼中析出，從而獲得所述刀具用不銹鋼。
【文檔編號】C22C38/50GK106086703SQ201610384971
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月2日 公開號201610384971.X, CN 106086703 A, CN 106086703A, CN 201610384971, CN-A-106086703, CN106086703 A, CN106086703A, CN201610384971, CN201610384971.X
【發(fā)明人】盛健平
【申請人】新昌縣儒岙晨輝不銹鋼制品廠