淬，將基質(zhì)分解成鐵素體和碳化物的混合體，使其基體形成亞穩(wěn)奧氏體組織，并使其硬度降低到30?35HRC，以便于進行機械加工；
②鑄件清理后，或經(jīng)機械加工后，將鑄件或加工件在1100°C保溫3小時進行熱處理，使其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進行空冷到室溫，以便在合金基質(zhì)中形成馬氏體顯微組織，經(jīng)過該熱處理工藝處理后的材料的硬度可以達到HRC50?65 ;
③將熱處理后的材料在150?200°C進行回火處理，回火保溫時間2- 4小時，隨爐空冷至室溫，以進一步調(diào)整硬度；
所述的供硼劑為工業(yè)BC、B2O3, BN，其中BC含量為60%，其中B2O3含量為30%，BN含量為 10% ；
所述的B2O3供硼劑為工業(yè)硼砂或者硼酸經(jīng)脫水后制得，采用劑稀土和硅鐵在鋼水中直接還原成B ；
所述的N源為Si3N4和含氮鉻鐵；
所述的變質(zhì)孕育劑為ReSiMg、氧化鉀、硅鈣鋇合金；
實施例3
一種高韌性含硼模具鋼化學(xué)成分及其質(zhì)量百分比為；0.45% C，2.0% Cr,0.8% Si，5.0%Mn, 2.0% B，1.5% Cu，0.50% Ti, 0.20% Ca, 0.3% ReSiMg, 0.18% N, 0.3% Nb, 0.80% Al，
0.13%K，S < 0.03%, P < 0.04%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元素。
[0032] 制造工藝步驟是:
(1)供硼劑和變質(zhì)孕育劑制造:
將釩鐵、鈦鐵、鈮鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵破碎成60?100目的粉末，將60?100目的Al、BC、BN、B203、Si3N4和變質(zhì)元素ReSiMg—起按照質(zhì)量百分比2.0% B, 0.50%Ti, 0.20% Ca，0.3% ReSiMg, 0.18% N，0.3% Nb，0.80% Al，0.13%K 配比后混合均勻，采用厚度0.12?0.25_低碳鋼鋼帶包裝，滾乳成直徑8?15_金屬包芯線，或者直接裝入低碳鋼管中；
(2)冶煉
將廢鋼、鉻鐵在電爐中熔化，鋼水熔清后加入銅板、硅鐵、錳鐵，控制碳含量達到要求，爐前調(diào)整成分合格后，將熔體溫度升高至1620°C，加入硅鈣合金進行預(yù)脫氧，加入鋁終脫氧；
(3)加硼和變質(zhì)孕育處理
將(I)所制造的供硼劑和變質(zhì)孕育劑金屬包芯線通過喂線機，按照所需質(zhì)量百分比含量加入到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，或?qū)?I)所制造的供硼劑和變質(zhì)孕育劑鋼管，按照所需質(zhì)量百分比含量添加到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，或者直接添加到鋼包內(nèi)澆注的鋼水中進行加硼和變質(zhì)孕育處理；
(4)澆注成型
將經(jīng)處理好的鋼水在砂型或金屬型內(nèi)澆注成鑄件，或在離心機上采用離心復(fù)合鑄造法澆注成外層為高硼高鉻耐磨合金鋼，內(nèi)層為鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵或低合金鋼的雙金屬復(fù)合材料，熔體澆注溫度1450°C ;
(5)熱處理
①鑄件清理后，在780°C溫度下保溫6小時進行亞臨界空淬，將基質(zhì)分解成鐵素體和碳化物的混合體，使其基體形成亞穩(wěn)奧氏體組織，并使其硬度降低到30?35HRC，以便于進行機械加工；
②鑄件清理后，或經(jīng)機械加工后，將鑄件或加工件在1150°C保溫4小時進行熱處理，使其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進行空冷到室溫，以便在合金基質(zhì)中形成馬氏體顯微組織，經(jīng)過該熱處理工藝處理后的材料的硬度可以達到HRC50?65 ;
③將熱處理后的材料在200°C進行回火處理，回火保溫時間4小時，隨爐空冷至室溫，以進一步調(diào)整硬度；
所述的供硼劑為工業(yè)BC、B2O3, BN，其中BC含量為55%，其中B2O3含量為25%，BN含量為 20% ；
所述的B2O3供硼劑為工業(yè)硼砂或者硼酸經(jīng)脫水后制得，采用劑稀土和硅鐵在鋼水中直接還原成B ；
所述的N源為Si3N4和含氮鉻鐵；
所述的變質(zhì)孕育劑為ReSiMg、氧化鉀、硅鈣鋇合金。
【主權(quán)項】
1.一種高韌性含硼模具鋼，其特征在于所屬的合金鋼的化學(xué)成分及其重量百分比為:.0.25 ?0.5% C，0.8 ?2.4% Cr, 0.3 ?0.8% Si，3.1 ?5.2% Μη, 0.6 ?2.0% Β，0.3 ?1.5%Cu，0.10 ?0.50% Ti, 0.05 ?0.25% Ca，0.05 ?0.3% ReSiMg, 0.02 ?0.18% N，0.05 ?.0.3% Nb，0.30 ?0.80% A1，0.04 ?0.13%K，S < 0.03%, Ρ < 0.04%,余量為 Fe 和不可避免的雜質(zhì)元素。2.一種制備如權(quán)利要求1所述高韌性含硼模具鋼的制備方法，其特征在于:包括以下工藝步驟: (1)供硼劑和變質(zhì)孕育劑制造: 將釩鐵、鈦鐵、鈮鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵破碎成60?100目的粉末，將.60?100目的Al、BC、BN、B203、Si3N4和變質(zhì)元素ReSiMg 一起按照質(zhì)量百分比0.6?2.0%B，0.10 ?0.50% Ti, 0.05 ?0.25% Ca, 0.05 ?0.3% ReSiMg, 0.02 ?0.18% N，0.05 ?.0.3% Nb，0.30?0.80% Α1，0.04?0.13%Κ配比后混合均勻，采用厚度0.12?0.25mm低碳鋼鋼帶包裝，滾乳成直徑8?15mm金屬包芯線，或者直接裝入低碳鋼管中； (2)冶煉: 將廢鋼、鉻鐵在電爐中熔化，鋼水熔清后加入銅板、硅鐵、錳鐵，控制碳含量達到要求，爐前調(diào)整成分合格后，將熔體溫度升高至1560?1620°C，加入硅鈣合金進行預(yù)脫氧，加入鋁終脫氧； (3)加硼和變質(zhì)孕育處理: 將(1)所制造的供硼劑和變質(zhì)孕育劑金屬包芯線通過喂線機，按照所需質(zhì)量百分比含量加入到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，或?qū)?1)所制造的供硼劑和變質(zhì)孕育劑鋼管，按照所需質(zhì)量百分比含量添加到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，或者直接添加到鋼包內(nèi)澆注的鋼水中進行加硼和變質(zhì)孕育處理； (4)澆注成型 將經(jīng)處理好的鋼水在砂型或金屬型內(nèi)澆注成鑄件，或在離心機上采用離心復(fù)合鑄造法澆注成外層為高硼高鉻耐磨合金鋼，內(nèi)層為鑄鐵、合金鑄鐵、球墨鑄鐵或低合金鋼的雙金屬復(fù)合材料，熔體澆注溫度1400?1450°C ； (5)熱處理: ①鑄件清理后，在700?780°C溫度下保溫4一 6小時進行亞臨界空淬，將基質(zhì)分解成鐵素體和碳化物的混合體，使其基體形成亞穩(wěn)奧氏體組織，并使其硬度降低到30?35HRC，以便于進行機械加工； ②鑄件清理后，或經(jīng)機械加工后，將鑄件或加工件在920?1150°C保溫2- 4小時進行熱處理，使其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進行空冷到室溫，以便在合金基質(zhì)中形成馬氏體顯微組織，經(jīng)過該熱處理工藝處理后的材料的硬度可以達到HRC50?65 ; ③將熱處理后的材料在150?200°C進行回火處理，回火保溫時間2- 4小時，隨爐空冷至室溫，以進一步調(diào)整硬度； 所述的供硼劑為工業(yè)BC、B203、BN，其中BC含量為50?60%，其中B203含量為20?30%，BN含量為10?20% ； 所述的B203供硼劑為工業(yè)硼砂或者硼酸經(jīng)脫水后制得，采用稀土和硅鐵在鋼水中直接還原成B ；所述的N源為Si3N4和含氮鉻鐵；所述的變質(zhì)孕育劑為稀土 ReSiMg、氧化鉀、硅鈣鋇合金。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高韌性含硼模具鋼及其制造方法，質(zhì)量百分比：0.25～0.5%？C，0.8～2.4%？Cr，0.3～0.8%？Si，3.1～5.2%？Mn，0.6～2.0%？B，0.3～1.5%？Cu，0.10～0.50%？Ti,？0.05～0.25%？Ca，0.05～0.3%？ReSiMg,？0.02～0.18%？N，0.05～0.3%？Nb，0.30～0.80%？Al，0.04～0.13%K，S＜0.03%,？P＜0.04%，余量為Fe；采用中頻爐熔化至1560～1620℃，將由60～100目的釩鐵、鈦鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵和BC、BN、B2O3、Si3N4、Al和ReSiMg一起按照質(zhì)量百分比配比后采用厚度0.12～0.25mm低碳鋼滾軋成直徑8～15mm的金屬包芯線作為供硼劑加入到冶煉好的鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，鋼水澆注溫度為1400～1450℃；鑄件經(jīng)920～1150℃保溫2～4小時，空冷到室溫。本發(fā)明具有強度、硬度和韌性、耐熱疲勞性和耐磨性好，生產(chǎn)成本低。
【IPC分類】C22C38/38, C21D6/00, C22C33/04
【公開號】CN105296871
【申請?zhí)枴緾N201510773788
【發(fā)明人】丁家偉, 皇志富, 丁剛, 耿德英, 鹿微微, 鹿策, 施孟達
【申請人】丹陽嘉偉耐磨材料科技有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年11月13日