CN113073255A - 一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的配方及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的配方及其制备方法，金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：C、0.68‑0.72份；Si、0.6‑0.9份；S、0.001‑0.002份、P、0.008‑0.01份。本发明通过C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co的科学配比和完善的制备流程，提高了金属材料的韧性和强度，适用于剪切各类高强度的材料，并且还能改善金属材料的焊接能力和低温性，保证组织的致密性，利于铸件提高耐磨性，进而减少铸件的不合格率，降低企业成本，提高经济效益，解决了近些年的工业水平有了长足的进步，对金属材料的强度和韧性有了更高的要求，原有的基础材料已经满足不了机械加工对韧性的需求的问题。
Description
技术领域
本发明涉及金属材料加工技术领域，具体为一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的配方及其制备方法。
背景技术
金属材料一般是指工业应用中的纯金属或合金，自然界中大约有70多种纯金属，其中常见的有铁、铜、铝、锡、镍、金、银、铅、锌等等，而合金常指两种或两种以上的金属或金属与非金属结合而成，且具有金属特性的材料，常见的合金如铁和碳所组成的钢合金，铜和锌所形成的合金为黄铜等，一般分为工艺性能和使用性能两类，所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能，金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力，由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等，所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命，在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用，金属材料在载荷作用下抵抗破坏的性能，称为力学性能，金属材料的力学性能是零件的设计和选材时的主要依据，外加载荷性质不同，例如拉伸、压缩、扭转、冲击、循环载荷等，对金属材料要求的力学性能也将不同，常用的力学性能包括：强度、塑性、硬度、冲击韧性、多次冲击抗力和疲劳极限等，近些年的工业水平有了长足的进步，对金属材料的强度和韧性有了更高的要求，原有的基础材料已经满足不了机械加工对韧性的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于制作高强钢刀片的金属材料，具备提升金属韧性和高强度的优点，解决了近些年的工业水平有了长足的进步，对金属材料的强度和韧性有了更高的要求，原有的基础材料已经满足不了机械加工对韧性的需求的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种适用于制作高强钢刀片的金属材料，金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.68-0.72份；
Si、0.6-0.9份；
S、0.001-0.002份；
P、0.008-0.01份；
Mn、0.2-0.5份；
Ni、1.1-1.3份；
Cr、6.5-7.0份；
Mo、3.2-3.6份；
V、1.8-2.2份；
Cu、0.1-0.2份；
W、0.4-0.6份；
Co、0.4-0.5份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
优选的，所述金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.68份；
Si、0.6份；
S、0.001份；
P、0.008份；
Mn、0.2份；
Ni、1.1份；
Cr、6.5份；
Mo、3.2份；
V、1.8份；
Cu、0.1份；
W、0.4份；
Co、0.4份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
优选的，所述金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.72份；
Si、0.9份；
S、0.002份；
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Mn、0.5份；
Ni、1.3份；
Cr、7.0份；
Mo、3.6份；
V、2.2份；
Cu、0.2份；
W、0.6份；
Co、0.5份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
优选的，所述步骤A中的加热熔化温度为1570-1600℃，并且在融化过程中搅拌是贯穿熔炼全过程的。
优选的，所述步骤D中的浇注过程，不得将浇口余料或废铸件随意加入金属液内。
优选的，所述步骤D中的冷却温度为920-950℃，且冷却为空冷。
优选的，所述步骤E中回火处理的温度为400-430℃。
优选的，所述步骤A到步骤D，整个熔炼、浇注的过程金属液的温度不的高过1600℃，并且从熔炼到浇注完毕不得超过8h。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co的科学配比和完善的制备流程，提高了金属材料的韧性和强度，适用于剪切各类高强度的材料，并且还能改善金属材料的焊接能力和低温性，保证组织的致密性，利于铸件提高耐磨性，进而减少铸件的不合格率，降低企业成本，提高经济效益，解决了近些年的工业水平有了长足的进步，对金属材料的强度和韧性有了更高的要求，原有的基础材料已经满足不了机械加工对韧性的需求的问题。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的材料均为通用标准材料或本领域技术人员知晓的材料，其功能性都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料，金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.68-0.72份；
Si、0.6-0.9份；
S、0.001-0.002份；
P、0.008-0.01份；
Mn、0.2-0.5份；
Ni、1.1-1.3份；
Cr、6.5-7.0份；
Mo、3.2-3.6份；
V、1.8-2.2份；
Cu、0.1-0.2份；
W、0.4-0.6份；
Co、0.4-0.5份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
优选的实施例具体配比如下，金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.68份；
Si、0.6份；
S、0.001份；
P、0.008份；
Mn、0.2份；
Ni、1.1份；
Cr、6.5份；
Mo、3.2份；
V、1.8份；
Cu、0.1份；
W、0.4份；
Co、0.4份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.72份；
Si、0.9份；
S、0.002份；
P、0.01份；
Mn、0.5份；
Ni、1.3份；
Cr、7.0份；
Mo、3.6份；
V、2.2份；
Cu、0.2份；
W、0.6份；
Co、0.5份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
步骤A中的加热熔化温度为1570-1600℃，并且在融化过程中搅拌是贯穿熔炼全过程的。
步骤D中的浇注过程，不得将浇口余料或废铸件随意加入金属液内。
步骤D中的冷却温度为920-950℃，且冷却为空冷。
步骤E中回火处理的温度为400-430℃。
步骤A到步骤D，整个熔炼、浇注的过程金属液的温度不的高过1600℃，并且从熔炼到浇注完毕不得超过8h
实施例二：
在实施例一中，再加上下述工序：
金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.68份；
Si、0.6份；
S、0.001份；
P、0.008份；
Mn、0.2份；
Ni、1.1份；
Cr、6.5份；
Mo、3.2份；
V、1.8份；
Cu、0.1份；
W、0.4份；
Co、0.4份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
s，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
实施例三：
在实施例二中，再加上下述工序：
金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.72份；
Si、0.9份；
S、0.002份；
P、0.01份；
Mn、0.5份；
Ni、1.3份；
Cr、7.0份；
Mo、3.6份；
V、2.2份；
Cu、0.2份；
W、0.6份；
Co、0.5份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
实施例四：
在实施例三中，再加上下述工序：
步骤A中的加热熔化温度为1570-1600℃，并且在融化过程中搅拌是贯穿熔炼全过程的。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
实施例五：
在实施例四中，再加上下述工序：
步骤D中的浇注过程，不得将浇口余料或废铸件随意加入金属液内。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
实施例六：
在实施例五中，再加上下述工序：
步骤D中的冷却温度为920-950℃，且冷却为空冷。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
实施例七：
在实施例六中，再加上下述工序：
步骤E中回火处理的温度为400-430℃。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
实施例八：
在实施例七中，再加上下述工序：
步骤A到步骤D，整个熔炼、浇注的过程金属液的温度不的高过1600℃，并且从熔炼到浇注完毕不得超过8h。
一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
使用时将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化，融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉，将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度，通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却，最后进行回火处理，即得到金属材料。
本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本申请文主要用来保护机械装置，所以本申请文不再详细解释控制方式和电路连接。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种适用于制作高强钢刀片的金属材料，其特征在于：金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.68-0.72份；
Si、0.6-0.9份；
S、0.001-0.002份；
P、0.008-0.01份；
Mn、0.2-0.5份；
Ni、1.1-1.3份；
Cr、6.5-7.0份；
Mo、3.2-3.6份；
V、1.8-2.2份；
Cu、0.1-0.2份；
W、0.4-0.6份；
Co、0.4-0.5份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
2.根据权利要求1所述的一种适用于制作高强钢刀片的金属材料，其特征在于：所述金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.68份；
Si、0.6份；
S、0.001份；
P、0.008份；
Mn、0.2份；
Ni、1.1份；
Cr、6.5份；
Mo、3.2份；
V、1.8份；
Cu、0.1份；
W、0.4份；
Co、0.4份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种适用于制作高强钢刀片的金属材料，其特征在于：所述金属材料由C、Si、S、P、Mn、Ni、Cr、Mo、V、Cu、W和Co组成，其具体配比为：
C、0.72份；
Si、0.9份；
S、0.002份；
P、0.01份；
Mn、0.5份；
Ni、1.3份；
Cr、7.0份；
Mo、3.6份；
V、2.2份；
Cu、0.2份；
W、0.6份；
Co、0.5份；
其余为Fe元素与不可避免的杂质。
4.一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，所述金属材料为权利要求1-3中任意一项所述的金属材料，其特征在于：包括如下步骤：
A、将配比后的原料投入熔炼炉中，加热直至其融化；
B、融化后静置10～20min，然后去除金属液表面的熔渣，再将金属液转入保温炉；
C、将打渣剂粉末，均匀的撒在熔渣面上，及时搅拌熔渣，待熔渣粉碎后，再扒出渣粉，以提高金属的净化程度；
D、通过溶液进行浇注，浇注后进行冷却；
E、最后进行回火处理，即得到金属材料。
5.根据权利要求4所述的一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤A中的加热熔化温度为1570-1600℃，并且在融化过程中搅拌是贯穿熔炼全过程的。
6.根据权利要求4所述的一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤D中的浇注过程，不得将浇口余料或废铸件随意加入金属液内。
7.根据权利要求4所述的一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤D中的冷却温度为920-950℃，且冷却为空冷。
8.根据权利要求4所述的一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤E中回火处理的温度为400-430℃。
9.根据权利要求4所述的一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的制备方法，其特征在于：所述步骤A到步骤D，整个熔炼、浇注的过程金属液的温度不的高过1600℃，并且从熔炼到浇注完毕不得超过8h。
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| CN202110264288.3A CN113073255A (zh) | 2021-03-11 | 2021-03-11 | 一种适用于制作高强钢刀片的金属材料的配方及其制备方法 |
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2021
- 2021-03-11 CN CN202110264288.3A patent/CN113073255A/zh active Pending
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