一种锯条用工具钢材料及制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种锯条用工具钢材料及制备方法，其配料组成按重量百分比为，1.8-2.0％的碳、0.35-0.5％的硅、4.2-4.3％的铬、8.2-8.3％的钨、4.2-4.5％的钒、3.5-3.8％的钼、0.2-0.3％的钴、1.3-1.4％的锰、0.12-0.15％的钛、0.8-1.0％的铜和铝、0.5-0.6％的硼、0.003-0.004％的含有铌和钇的稀土，余量为铁。通过本发明的技术方案，保证了有利于提高强度并具有一定韧性的钒、钴、钼元素及提高韧性的铜和铝进行更好的同钨、铬、钛元素的结合而减少析出。
【专利说明】一种锯条用工具钢材料及制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于合金领域，指一种工具钢，特别是指一种锯条用工具钢材料及制备方法。
【背景技术】[0002]锯条根据使用对象的不同，主要分为铁锯条和木锯条，为了保证锯条的工作效率，均使用工具钢来加工锯条，只是根据锯条使用环境的不同而调整工具钢的成份。
[0003]现锯条在实际使用中，因磨损到一定程度而被废弃的比例不高，最大比例的是因锯条的脆性而折断。但工具钢的目的是利用其高强度来实现其作用的，而增加合金钢的韧性就会影响合金钢的强度，近年来发现，在合金钢中加入一些特点的元素，如钨、锰等在一定比例情况下，合金钢能够在保证强度的同时提高韧性。
[0004]但在普通的合金钢熔铸工艺中，因为元素的溶解度的不同，特别是在浇铸过程中及后期，会导致对工具钢有利于强度又提高韧性的元素从组织中析出。自从粉末冶金技术被应用以来，提高工具钢中某类元素的比例成为可能，而且在工具钢的冶炼中得到应用。但是对于锯条类工具钢，因其要求使用更薄的材质，在采用粉末冶金技术生产过程中，因为温度变化相对大而出现元素析出问题，而导致锯条的内部变脆而容易折断。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是，通过本技术方案，通过对工具钢材料的配比，提高工具钢的强度和韧性，减少有利元素的析出，提高工具钢的性能及使用寿命。
[0006]本发明是通过以下技术方案实现的:
[0007]一种锯条用工具钢材料，其组成按重量百分比为，1.8-2.0 %的碳、0.35-0.5 %的硅、4.2-4.3% 的铬、8.2-8.3% 的钨、4.2-4.5% 的钒、3.5-3.8% 的钥、0.2-0.3% 的钴、
1.3-1.4% 的锰、0.12-0.15% 的钛、0.8-1.0 % 的铜和铝、0.5-0.6% 的硼、0.003-0.004% 的含有铌和钇的稀土，余量为铁。
[0008]作为进一步的改进，所述锯条用工具钢材料，其组成按重量百分比为，2.0%的碳、
0.45 %的硅、4.2 %的铬、8.2 %的钨、4.25 %的钒、3.6 %的钥、0.22 %的钴、1.32 %的锰、
0.12%的钛、0.8%的铜和铝、0.53%的硼、0.003%的含有铌和钇的稀土，余量为铁。
[0009]所述铜和招的重量比为2: I。
[0010]所述铌和钇的重量比为3:2。
[0011]所述的钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土占重量15%的稀土铁合金方式加入。
[0012]所述制备方法是:
[0013]计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，1.8-2.0%的碳、0.35-0.5%的硅、4.2-4.3% 的铬、8.2-8.3% 的钨、4.2-4.5% 的钒、3.5-3.8% 的钥、0.2-0.3% 的钴、
1.3-1.4% 的锰、0.12-0.15% 的钛、0.8-1.0 % 的铜和铝、0.5-0.6%的硼、0.003-0.004% 的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料；
[0014]将碳、硅、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钥、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350°C保持1-2小时；
[0015]保证温度在1000-1050°C进行恒温浇铸；
[0016]降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15_20°C /每秒降温到700-750°C后升温到850-900°C，然后再以15_20°C /每秒进行第二阶段降温到500_530°C，进行快速冷却到130-150°C ；
[0017]正火，在850-900 °C正火炉中保温2_4小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20°C范围内进行恒温淬火至450-480°C后在110-130°C油中进行第二阶段淬火处理至130_150°C ；
[0018]回火，在180_200°C回火炉中保温3-5小时，自然冷却。
[0019]本发明的有益效果是:
[0020]通过本发明的技术方案，保证了有利于提高强度并具有一定韧性的钒、钴、钥元素及提高韧性的铜和铝进行更好的同钨、铬、钛元素的结合而减少析出，并通过稀土元素增加各元素的组合及增加合金中组织结构的均匀。
【具体实施方式】
[0021]以下通过具体实施例来详细说明本发明的具体方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用于解释本发明而不能解释为是对本发明的限制。
[0022]实施例1
[0023]所述制备方法是:
[0024]计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，1.8 %的碳、0.35 %的硅、
4.2%的铬、8.2%的钨、4.2%的钒、3.5%的钥、0.2%的钴、1.3%的锰、0.12%的钛、0.8%的铜和铝、0.5%的硼、0.003%的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料；其中铜和铝的重量比为2: 1，稀土铁合金中稀土占重量的15%，铌和钇的重量比为3: 2；
[0025]将碳、硅、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钥、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350°C保持2小时；
[0026]保证温度在1000-1050°C进行恒温浇铸；
[0027]降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15_20°C /每秒降温到700-750°C后升温到850-900°C，然后再以15_20°C /每秒进行第二阶段降温到500_530°C，进行快速冷却到130-150°C ；
[0028]正火，在850_900°C正火炉中保温2-4小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20°C范围内进行恒温淬火至450-480°C后在110-130°C油中进行第二阶段淬火处理至130_150°C ；
[0029]回火，在180_200°C回火炉中保温3小时，自然冷却。
[0030]实施例2
[0031]所述制备方法是:[0032]计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，2.0%的碳、0.5%的硅、4.3%的铬、8.3%的钨、4.5%的钒、3.8%的钥、0.3%的钴、1.4%的锰、0.15%的钛、1.0%的铜和铝、0.6%的硼、0.004%的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、I凡铁、钦铁和稀土铁合金方式配料；
[0033]将碳、硅、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钥、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350°C保持2小时；
[0034]保证温度在1000-1050°C进行恒温浇铸；
[0035]降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15-20 V /每秒降温到700-750°C后升温到850-900°C，然后再以15_20°C /每秒进行第二阶段降温到500_530°C，进行快速冷却到130-150°C ；
[0036]正火，在850-900°C正火炉中保温3小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20°C范围内进行恒温淬火至450-480°C后在110-130°C油中进行第二阶段淬火处理至130-150°C ；
[0037]回火，在180_200°C回火炉中保温3小时，自然冷却。
[0038]实施例3
[0039]计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，2.0 %的碳、0.45 %的硅、4.2%的铬、8.2%的钨、4.25%的钒、3.6%的钥、0.22%的钴、1.32%的锰、0.12%的钛、
0.8%的铜和铝、0.53 %的硼、0.003 %的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料；
[0040]将碳、硅、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钥、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350°C保持2小时；
[0041]保证温度在1000-1050°C进行恒温浇铸；
[0042]降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15_20°C /每秒降温到700-750°C后升温到850-900°C，然后再以15_20°C /每秒进行第二阶段降温到500_530°C，进行快速冷却到130-150°C ；
[0043]正火，在850-900°C正火炉中保温3小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20°C范围内进行恒温淬火至450-480°C后在110-130°C油中进行第二阶段淬火处理至130-150°C ；
[0044]回火，在180_200°C回火炉中保温3小时，自然冷却。
【权利要求】
1.一种锯条用工具钢材料，其特征在于:其组成按重量百分比为，1.8-2.0%的碳、0.35-0.5 % 的硅、4.2-4.3 % 的铬、8.2-8.3 % 的钨、4.2-4.5 % 的钒、3.5-3.8 % 的钥、0.2-0.3% 的钴、1.3-1.4% 的锰、0.12-0.15% 的钛、0.8-1.0 % 的铜和铝、0.5-0.6% 的硼、0.003-0.004%的含有铌和钇的稀土，余量为铁。
2.根据权利要求1所述的锯条用工具钢材料，其特征在于:所述锯条用工具钢材料，其组成按重量百分比为，2.0%的碳、0.45%的硅、4.2%的铬、8.2%的钨、4.25%的钒、3.6%的钥、0.22 %的钴、1.32 %的锰、0.12 %的钛、0.8 %的铜和铝、0.53 %的硼、0.003 %的含有铌和钇的稀土，余量为铁。
3.根据权利要求1所述的锯条用工具钢材料，其特征在于:所述铜和铝的重量比为2: 10
4.根据权利要求1所述的锯条用工具钢材料，其特征在于:所述铌和钇的重量比为3: 2。
5.根据权利要求1或2所述的锯条用工具钢材料，其特征在于:所述的钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土占重量15%的稀土铁合金方式加入。
6.一种锯条用工具钢材料制备方法，其特征在于:计算各组成的量进行配料，其组成按重量百分比为，1.8-2.0 %的碳、0.35-0.5 %的硅、4.2-4.3 %的铬、8.2-8.3 %的钨、4.2-4.5 % 的钒、3.5-3.8 % 的钥、0.2-0.3 % 的钴、1.3-1.4 % 的锰、0.12-0.15 % 的钛、0.8-1.0%的铜和铝、0.5-0.6 %的硼、0.003-0.004 %的含有铌和钇的稀土，余量为铁，其中，钨、钒、钛、稀土分别是以钨铁、钒铁、钛铁和稀土铁合金方式配料； 将碳、硅、铁、铬、钨铁、钒铁、钛铁、钥、钴、锰按计算好的量放入炉中加热熔化成液体后再加入铜和铝及稀土，温度在1250-1350°C保持1-2小时； 保证温度在1000-1050°C进行恒温浇铸； 降温，分阶段进行恒速降温，第一个阶段以速度为15-20°C /每秒降温到700-750°C后升温到850-900°C，然后再以15-20°C /每秒进行第二阶段降温到500-530°C，进行快速冷却到 I30-150O ； 正火，在850-900°C正火炉中保温2-4小时后进行淬火处理，淬火采用油作为淬火剂分两阶段进行淬火处理；第一阶段在油温为230±20°C范围内进行恒温淬火至450-480°C后在110-130°C油中进行第二阶段淬火处理至130-150°C ； 回火，在180-200°C回火炉中保温3-5小时，自然冷却。
7.根据权利要求6所述的锯条用工具钢材料制备方法，其特征在于:所述铜和铝的重量比为2: I。
8.根据权利要求6所述的锯条用工具钢材料制备方法，其特征在于:所述铌和钇的重量比为3: 2。
【文档编号】C21D1/18GK103572168SQ201310497605
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】虞伟财 申请人:虞伟财