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(jìn)行 機(jī)械加工； ② 鑄件清理后，或經(jīng)機(jī)械加工后，將鑄件或加工件在1KKTC保溫3小時進(jìn)行熱處理，使 其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進(jìn)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(dá)到HRC50~65 ; ③將熱處理后的材料在150~200°C進(jìn)行回火處理，回火保溫時間2 - 4小時，隨爐空 冷至室溫，以進(jìn)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60%，其中B20 3含量為30%，BN含量 為 10% ; 所述的B203供硼劑為工業(yè)硼砂或者硼酸經(jīng)脫水后制得，采用劑稀土硅鐵在鋼水中直接 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 Ce、氧化鉀、硅鈣鋇合金； 表2多元耐磨高硼合金鋼力學(xué)性能
實施例3 一種高韌性含硼高速鋼化學(xué)成分及其質(zhì)量百分比為；0.6% C，5.0% Cr，1.15% Si，5. 2% Μη, 2. 2% Β, 2. 6% Mo, 3. 0% ff, 1. 5% V, 1. 5% Cu, 1. 2% Ti, 0. 20% Ca, 0. 25% Ce, 0. 2% Y, 0. 18% N，0. 3% Nb，0. 25%Mg，0. 15Ba，0. 13%K，S < 0· 03%, P < 0· 04%，余量為 Fe 和不可避免的雜 質(zhì)兀素。
[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、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵、含氮釩鐵破碎成60~100目的粉末，將 60~100目的隊、818203、5^4和變質(zhì)元素稀土(^、還原劑稀土硅鐵一起按照質(zhì)量百分比 2. 2% B, 1. 2% Ti, 0. 30% V,0. 20% Ca,0. 25% Ce, 0. 2% Υ,Ο. 18% Ν,Ο. 3% Nb,0. 25% Mg, 0. 15Ba，0. 13%K配比后混合均勾，采用厚度0. 12~0. 25mm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、絡(luò)鐵在電爐中恪化，鋼水恪清后加入銅板、娃鐵、猛鐵、鑰鐵、媽鐵、I凡鐵，控制 碳含量達(dá)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(jìn)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(jī)，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)ⅲ?)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)行 機(jī)械加工； ② 鑄件清理后，或經(jīng)機(jī)械加工后，將鑄件或加工件在1150°C保溫4小時進(jìn)行熱處理，使 其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進(jìn)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(dá)到HRC50~65 ; ③ 將熱處理后的材料在200°C進(jìn)行回火處理，回火保溫時間4小時，隨爐空冷至室溫， 以進(jìn)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55%，其中B20 3含量為25%，BN含量 為 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，采用劑稀土硅鐵在鋼水中直接 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 Ce、氧化鉀、硅鈣鋇合金； 表3多元耐磨高硼合金鋼力學(xué)性能
【主權(quán)項】
1. 一種高韌性含硼高速鋼，其特征在于所屬的高速鋼的化學(xué)成分及其重量百分比為： 0· 30 ~0· 6%C，3. 5 ~5. 0%Cr，0· 4 ~1. 15%Si，3. 4 ~5. 2%Mn，0· 8 ~2. 5%B，0· 9 ~ 2. 8%Mo, 1. 0 ~3. 2%W，0. 5 ~1. 5%V，0. 6 ~1. 8%Cu，0. 5 ~1. 2%Ti, 0. 05 ~0. 20%Ca， 0· 05 ~0· 25%Ce，0· 05 ~0· 2%Υ，0· 02 ~0· 18%Ν，0· 05 ~0· 3%Nb，0. 12 ~0· 25%Mg， 0· 06~0· 15Ba，0. 04~0· 13%K，S< 0· 03%,P< 0· 04%，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)元 素。2. -種制備如權(quán)利要求1所述高韌性含硼高速鋼及其制備方法，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、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵、含氮釩鐵破碎成60~100目的粉末，將 60~100目的隊、818203、3丨#4和變質(zhì)元素稀土〇6、￥-起按照質(zhì)量百分比0.8~2.5%8， 0· 5 ~1. 2%Ti，0· 10 ~0· 30%V，0· 05 ~0· 20%Ca，0· 05 ~0· 25%Ce，0· 05 ~0· 2%Y， 0.02~0.18%10.05~0.3%他，0.12~0.25%]\%，0.06~0.158&，0.04~0.13%1(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、絡(luò)鐵在電爐中恪化，鋼水恪清后加入銅板、娃鐵、猛鐵、鑰鐵、媽鐵、I凡鐵，控制 碳含量達(dá)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(jìn)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(jī)，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)ⅲ?)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(jìn)行機(jī)械加工； ② 鑄件清理后，或經(jīng)機(jī)械加工后，將鑄件或加工件在920~1150°C保溫2 - 4小時進(jìn)行 熱處理，使其硬化以形成亞穩(wěn)奧氏體，然后進(jìn)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(dá)到HRC50~65 ; ③ 將熱處理后的材料在150~200°C進(jìn)行回火處理，回火保溫時間2~4小時，隨爐空 冷至室溫，以進(jìn)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，采用劑稀土硅鐵在鋼水中直接 還原成B; 所述的N源為VN、Si3N4和含氮鉻鐵； 所述的變質(zhì)孕育劑為稀土Ce、Y、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高速鋼及其制備方法，質(zhì)量百分比：0.30～0.6%？C，3.5～5.0%？Cr，0.4～1.15%？Si，3.4～5.2%？Mn，0.8～2.5%？B，0.9～2.8%？Mo，1.0～3.2%？W，0.5～1.5%？V，0.6～1.8%？Cu，0.5～1.2%？Ti,0.05～0.20%？Ca，0.05～0.25%？Ce,0.05～0.2%？Y，0.02～0.18%？N，0.05～0.3％Nb，0.12～0.25％Mg，0.06～0.15Ba，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目的鈦鐵、氧化鉀、硅鈣鋇合金、含氮鉻鐵、含氮釩鐵和BC、BN、B2O3、Si3N4和變質(zhì)元素稀土Ce、Y一起按照質(zhì)量百分比配比后滾軋成直徑8～15mm的包芯線作為供硼劑加入到鋼水中加硼和變質(zhì)孕育處理，澆注成鑄件；鑄件經(jīng)920～1150℃保溫2～4小時空冷到室溫。本發(fā)明具有強(qiáng)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】C21D1/18, C22C38/38, C22C38/34, C22C33/04
【公開號】CN105316590
【申請?zhí)枴緾N201510773434
【發(fā)明人】丁家偉, 皇志富, 丁剛, 耿德英, 鹿微微, 鹿策, 施孟達(dá)
【申請人】丹陽嘉偉耐磨材料科技有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2015年11月13日