CN105296882A - 一种高钒高速钢 - Google Patents
一种高钒高速钢 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105296882A CN105296882A CN201510774960.8A CN201510774960A CN105296882A CN 105296882 A CN105296882 A CN 105296882A CN 201510774960 A CN201510774960 A CN 201510774960A CN 105296882 A CN105296882 A CN 105296882A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vanadium
- steel
- speed steel
- content
- molybdenum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高钒高速钢,其成分质量百分比为:碳(C)2.4%-3.0%,钒(V)5.0%-6.0%,铬(Cr)4.0%-5.5%,钼(Mo)4.0%-6.0%,镍(Ni)0.5%-1.0%,铌(Nb)1.0%-2.0%,硅(Si)0.4%-1.0%,磷(P)<0.04%,硫(S)<0.04%,余量为铁(Fe)。本发明提供的高钒高速钢,增加了钼和钒的含量以取代钨元素增加高速钢的淬透性和耐磨性,同时又满足了其力学的性能要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种耐磨金属材料,更具体地涉及一种高钒高速钢。
背景技术
高速钢是高速工具钢的简称,是一种成分复杂的化合物,高速钢除含有高的碳量外,还有大量的W、Cr、V、Mo等合金成分;合金和碳元素形成了大量的碳化物,使高速钢具有高硬度、高红硬性、高耐磨性和足够的韧性,极大地提高了其切削速度,高速钢的发明使切削中碳钢的速度由8m/min提高到大约30m/min;因此带来了机床工具行业的革命。
随着被加工材料的不断变化及生产加工的需要,人们不断改变高速钢的成分,先后出现了钴高速钢、高钼高速钢M1、钨钼高速钢M2、高碳高钒高速钢、加硫易切削高速钢、超硬高速钢M40系列。目前,高速钢常用于钻头、丝锥、锯条以及滚刀、插齿刀、拉刀等精密工具,尤其适用于制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具。
高钒高速钢是近十多年来出现的一种新钢种,高钒高速钢不含W,同时加大碳元素的含量,形成VC和V4C3,使高速钢得到高的硬度和耐磨性。高钒高速钢以钒为主要添加元素,辅以铬钼等其他合金元素,充分利用钒碳化合物(VC)硬度高、形态好的特点来提高材料的韧性及耐磨性。作为新一代耐磨材料,高钒高速钢目前已被用于生产轧辊、锤头、球磨机衬板和转子体等多种耐磨件。
实践证明,高钒耐磨合金的韧性比高铬铸铁高,耐磨性是高铬铸铁的3倍以上,裂纹敏感性比高铬铸铁低,性能价格比也高,具有广泛的推广应用前景,势必替代高铬铸铁,成为新一代高耐磨材料的主流。该合金可大大提高耐磨部件的使用寿命和主机运行效率,完全可替代各种用于磨料磨损工况的耐磨铸铁类材料。用高钒耐磨合金制造的破碎机锤头、轧钢机导轮、轧辊等,在工程机械、建材、矿山、电力等行业有着广泛应用,社会经济效益显著,对国民经济发展有重要促进作用。
发明内容
本发明的目的提供一种硬度高、耐磨性好的高钒高速钢,本发明所述的高钒高速钢成分质量百分比如下:
碳(C)2.4%-3.0%,钒(V)5.0%-6.0%,铬(Cr)4.0%-5.5%,钼(Mo)4.0%-6.0%,镍(Ni)0.5%-1.0%,铌(Nb)1.0%-2.0%,硅(Si)0.4%-1.0%,磷(P)<0.04%,硫(S)<0.04%,余量为铁(Fe)。
碳(C)对钢的强度、硬度、淬透性以及耐磨性都有非常重要的影响。碳是形成碳化物的基本元素,碳的含量过低则碳化物少,耐磨性低,但是碳含量太高容易增大材料的脆性,所以碳元素的含量要控制在一定范围,综合比较,碳含量控制在2.4%-3.0%。优选地,碳含量控制在2.5%-2.8%。
钒(V)对高速钢耐磨性的影响最为显著,有利于MC型碳化物的形成,提高钒的含量可获得大量尺寸细小、弥散分布的颗粒状MC型碳化物,从而提高高速钢的耐磨性。本发明的高钒高速钢中的钒含量控制在5.0%-6.0%。优选地,钒含量控制在5.6%-5.8%。
铬(Cr)可以提高钢的淬透性,与碳、铁形成多种化合物(Fe,Cr)3C,可显著提高耐磨性,同时固溶强化基体,在提高强度和硬度的同时而不降低冲击韧度,是耐磨材料的基本元素之一,同时还具有较强的高温抗氧化、抗脱碳作用。本发明的高钒高速钢中的铬含量控制在4.0%-5.5%。优选地,铬含量控制在4.5%-5.3%。
钼(Mo)在高速钢中能形成足够的二次碳化物,通过高温固溶淬火获得高钼马氏体。同时,钼可以减小碳化物的尺寸,细化组织,从而提高合金耐磨性,本发明的高钒高速钢中的钼含量控制在4.0%-6.0%。优选地,钼含量控制在4.2%-5.7%。
铌(Nb)是一种强烈促进MC相形成的元素,添加铌的目的在于用铌取代钒参与MC型碳化物的形成,迫使钒固溶在基体组织中,以提高材料的二次硬化能力。钒、铌加入后,能明显提高亚共晶成分高速钢的耐磨性。本发明的高钒高速钢中的铌含量控制在1.0%-2.0%。优选地,铌含量控制在1.4%-1.9%。
镍(Ni)能提高钢的强度,而不降低其塑性,改善钢的低温韧性,降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性,同时扩大奥氏体相区,是奥氏体化的有效元素,本发明的高钒高速钢中的镍含量为0.5%-1.0%。优选地,镍含量控制在0.6%-0.8%。
硅(Si)能强化铁素体,提高钢的强度和硬度,降低钢的临界冷却速度,提高钢的淬透性,增加钢的回火稳定性,提高钢的耐热性。和铬、钼结合,能够提高钢的抗腐蚀性和抗氧化性,本发明的高钒高速钢中的硅含量为0.4%-1.0%。优选地,硅含量控制在0.6%-0.8%。
硫(S)和磷(P)均是钢中的有害元素,其含量均要求<0.04%。
本发明提供的高钒高速钢,增加了钼和钒的含量以取代钨元素增加高速钢的淬透性和耐磨性,同时又满足了其力学的性能要求。
本发明中的高钒高速钢制备过程如下:利用100kg中频感应电炉进行熔炼,所用炉料为已经称量好的废钢和生铁,当温度达到1420℃时候加入铬铁、硅铁,待钢液温度达到1520℃时,加入钼铁、Ni和铌铁,1560℃时候加入钒铁,目的是为了减少烧损,搅拌,按1kg铝条/吨钢液的量***铝条进行脱氧;将稀土元素铈放在浇包内对钢液进行孕育,出钢液时温度不低于1560℃,当温度维持在1450-1480℃时,可以在离心机上直接浇注成轧辊。根据其实际的应用效果,其硬度值为62-66HRC,冲击韧性值14-18J/cm2,抗拉强度950-1100MPa。其硬度高、组织致密,耐磨性能优良。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步描述:
实施例1
利用100kg中频感应电炉进行熔炼,所用炉料为已经称量好的废钢和生铁,当温度达到1420℃时候加入铬铁、硅铁,待钢液温度达到1520℃时,加入钼铁、Ni和铌铁,1560℃时候加入钒铁,目的是为了减少烧损,搅拌,按1kg铝条/吨钢液的量***铝条进行脱氧;将稀土元素铈放在浇包内对钢液进行孕育,出钢液时温度不低于1560℃,当温度维持在1450-1480℃时,可在离心机上直接浇注成轧辊。浇注后的铸件需要进行热处理,其热处理工艺为:1000-1050℃高温淬火,480-530℃回火。轧辊组织致密,无裂纹,耐磨性达到高铬铸铁的4.6倍,经检测,其硬度值为64HRC,冲击韧性值15-17J/cm2,抗拉强度960-1000MPa,力学性能符合使用要求。
实施例2
利用100kg中频感应电炉进行熔炼,所用炉料为已经称量好的废钢和生铁,当温度达到1420℃时候加入铬铁、硅铁,待钢液温度达到1520℃时,加入钼铁、Ni和铌铁,1560℃时候加入钒铁,目的是为了减少烧损,搅拌,按1kg铝条/吨钢液的量***铝条进行脱氧;将稀土元素铈放在浇包内对钢液进行孕育,出钢液时温度不低于1560℃,当温度维持在1450-1480℃时,可在离心机上直接浇注成轧辊。浇注后的铸件需要进行热处理,其热处理工艺为:1000-1050℃高温淬火,480-530℃回火。轧辊组织致密,无裂纹,耐磨性达到高铬铸铁的4.1倍,经检测,其硬度值为66HRC,冲击韧性值14-16J/cm2,抗拉强度1020-1080MPa,力学性能符合使用要求。
Claims (8)
1.一种高钒高速钢,其成分质量百分比如下:
碳2.4%-3.0%,钒5.0%-6.0%,铬4.0%-5.5%,钼4.0%-6.0%,镍0.5%-1.0%,铌
1.0%-2.0%,硅0.4%-1.0%,磷<0.04%,硫<0.04%,余量为铁。
2.根据权利要求1所述的高钒高速钢,其中碳含量为2.5%-2.8%。
3.根据权利要求1所述的高钒高速钢,其中钒含量为5.6%-5.8%。
4.根据权利要求1所述的高钒高速钢,其中铬含量为4.5%-5.3%。
5.根据权利要求1所述的高钒高速钢,其中钼含量为4.2%-5.7%。
6.根据权利要求1所述的高钒高速钢,其中镍含量为0.6%-0.8%。
7.根据权利要求1所述的高钒高速钢,其中铌含量为1.4%-1.9%。
8.根据权利要求1所述的高钒高速钢,其中硅含量为0.6%-0.8%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510774960.8A CN105296882A (zh) | 2015-11-14 | 2015-11-14 | 一种高钒高速钢 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510774960.8A CN105296882A (zh) | 2015-11-14 | 2015-11-14 | 一种高钒高速钢 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105296882A true CN105296882A (zh) | 2016-02-03 |
Family
ID=55194691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510774960.8A Pending CN105296882A (zh) | 2015-11-14 | 2015-11-14 | 一种高钒高速钢 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105296882A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107891138A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-04-10 | 常州凯达重工科技有限公司 | 一种用于制作金属瓦楞板的超高钒高速钢压辊的制备工艺 |
CN107937839A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 安徽恒利增材制造科技有限公司 | 一种高硬度耐磨合金钢 |
CN108060361A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-05-22 | 佛山峰合精密喷射成形科技有限公司 | 一种含钴高速钢的取代钢种 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102978536A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-03-20 | 河南理工大学 | 一种高钒高速钢 |
-
2015
- 2015-11-14 CN CN201510774960.8A patent/CN105296882A/zh active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102978536A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-03-20 | 河南理工大学 | 一种高钒高速钢 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107891138A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-04-10 | 常州凯达重工科技有限公司 | 一种用于制作金属瓦楞板的超高钒高速钢压辊的制备工艺 |
CN108060361A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-05-22 | 佛山峰合精密喷射成形科技有限公司 | 一种含钴高速钢的取代钢种 |
CN107937839A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 安徽恒利增材制造科技有限公司 | 一种高硬度耐磨合金钢 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102660714B (zh) | 一种高碳高钒耐磨钢 | |
JP6211099B2 (ja) | 高性能の低合金耐摩耗鋼板およびその製造方法 | |
JP2017095802A (ja) | 優れた靭性及び熱伝導率を有する熱間工具鋼 | |
CN102703816B (zh) | 一种高碳低合金耐磨球用钢及其生产工艺 | |
JP2016509630A (ja) | 高靱性の低合金耐摩耗鋼板およびその製造方法 | |
CN101792885B (zh) | 一种高碳锰铬磨球用热轧圆钢及其制造方法 | |
CN100402687C (zh) | 一种多元高镍铬合金耐磨铸铁及其制备工艺 | |
KR20150036787A (ko) | 초고강도 고인성 내마모성 강판 및 그의 제조 방법 | |
CN105200337A (zh) | 一种高强度耐磨钢板及其生产方法 | |
KR20150034580A (ko) | 고강도 고인성 내마모 강판 및 그의 제조방법 | |
CN110846586B (zh) | 一种高强韧高耐磨钢球用钢及其制备方法 | |
CN102978536B (zh) | 一种高钒高速钢 | |
CN103131955A (zh) | 一种中碳多元素低合金耐磨钢及其制备方法 | |
CN105239014A (zh) | 一种低成本高碳中锰耐磨钢及其热轧板制造方法 | |
CN102304672B (zh) | 一种中低合金耐磨钢的制备方法 | |
CN1276113C (zh) | 高硼铸造铁基耐磨合金及其热处理方法 | |
CN104911494B (zh) | 一种含硼耐磨铸钢材料及其制备方法 | |
CN105296882A (zh) | 一种高钒高速钢 | |
CN111778446B (zh) | 一种含Mo高铬耐磨合金材料及其制备方法 | |
CN105177436A (zh) | 一种高强度、高韧性、高耐磨合金衬板 | |
CN105525219A (zh) | 一种钼基合金钢 | |
CN110724874A (zh) | 具有抗腐蚀磨损性能的高锰奥氏体钢及热轧板制备方法 | |
CN101555573A (zh) | 一种合金钢及其热处理方法 | |
CN104451382A (zh) | 耐磨型钢及耐磨刀板 | |
CN101748335B (zh) | 一种不含镍烧结机炉蓖条材料及其制造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160203 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |