一種粉末冶金高速鋼的成型方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種粉末冶金高速鋼的成型方法，包括以下步驟，粉末壓坯

A forming method of powder metallurgy high speed steel

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種粉末冶金高速鋼的成型方法


[0001]本專利技術(shù)涉及高速鋼加工
，更具體地說，本專利技術(shù)涉及一種粉末冶金高速鋼的成型方法。

技術(shù)介紹

[0002]高速鋼是一種具有高硬度、高耐磨性和高耐熱性的工具鋼，又稱高速工具鋼或鋒鋼，俗稱白鋼，高速鋼的工藝性能好，強(qiáng)度和韌性配合好，因此主要用來制造復(fù)雜的薄刃和耐沖擊的金屬切削刀具，也可制造高溫軸承和冷擠壓模具等，除用熔煉方法生產(chǎn)的高速鋼外，20世紀(jì)60年代以后又出現(xiàn)了粉末冶金高速鋼，它的優(yōu)點是避免了熔煉法生產(chǎn)所造成的碳化物偏析而引起機(jī)械性能降低和熱處理變形；現(xiàn)有技術(shù)存在以下不足：粉末冶金高速鋼通過擠壓機(jī)擠壓后，再通過熱處理設(shè)備進(jìn)行退火回火處理后成型，制造工藝簡單，進(jìn)而導(dǎo)致成型的粉末冶金高速鋼工件整體硬度低，密度小，使用壽命短。

技術(shù)實現(xiàn)思路

[0003]本專利技術(shù)提供一種粉末冶金高速鋼的成型方法，以解決粉末冶金高速鋼通過擠壓機(jī)擠壓后，再通過熱處理設(shè)備進(jìn)行退火回火處理后成型，制造工藝簡單，進(jìn)而導(dǎo)致成型的粉末冶金高速鋼工件整體硬度低，密度小，使用壽命短的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)提供如下技術(shù)方案：一種粉末冶金高速鋼的成型方法，包括以下步驟，S1：粉末壓坯經(jīng)還原退火后的M32高速鋼水霧化粉末稱重340
±
1kg，放入筒狀模具中經(jīng)擠壓機(jī)擠壓制成重Ф100
×
100mm的圓柱坯料；S2：熱擠壓將步驟S1中得到的坯料使用鋼包套住后焊接封口，放入高溫箱式爐燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1240℃，時間為1h，燒結(jié)后的坯料通過熱擠壓機(jī)熱擠壓制成直徑為56mm的棒料；S3：旋鍛鍛造將步驟S2中得到的棒料放入旋鍛機(jī)內(nèi)加熱后旋鍛，加熱溫度為1100
?
1150℃，單次旋鍛減徑量為0.8
?
1mm，旋鍛次數(shù)為8次，旋鍛后得到直徑為30
?
52mm的棒料。
[0005]S4：熱處理退火，將步驟S3中得到的棒料置于高溫箱式爐中退火，退火時間2
?
4h，退火溫度860
?
880℃；預(yù)熱，退火后的棒料放入中溫箱式爐中預(yù)熱，預(yù)熱時間10
?
15min，預(yù)熱溫度650℃；預(yù)熱后棒料再次放入高溫箱式爐中淬火，淬火溫度為1210℃，淬火時間為1.5h，淬火后棒料放入機(jī)油箱油冷至室溫，然后放入中溫箱式爐中回火。
[0006]優(yōu)選的，所述步驟S1中，壓力機(jī)的參數(shù)設(shè)置為，壓力1200MPa，保壓10
?
20s，滑塊運
行速度為8
?
12mm/s。
[0007]優(yōu)選的，所述步驟S2中，熱擠壓機(jī)參數(shù)設(shè)置為，滑塊運行速度為12
?
15mm/s，擠壓模具溫度為300℃，擠壓過程中，模具表面采用石墨乳潤滑。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟S3中，旋鍛機(jī)單次減徑量為0.9mm，旋鍛后得到直徑為41mm的棒料。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟S4中，棒料放入中溫箱式爐回火三次，回火溫度為560℃，單次回火時間為1h。
[0010]本專利技術(shù)的技術(shù)效果和優(yōu)點：本專利技術(shù)對粉末高速鋼熱擠壓后進(jìn)行了旋鍛變形，旋鍛后所得M32粉末高速鋼的基體組織是體心立方馬氏體組織，高速鋼組織細(xì)小且均勻，無明顯的碳化物偏析，碳化物呈顆粒狀彌散分布在基體上，孔隙呈圓形或者橢圓形、大部分孔隙尺寸小于2μm，經(jīng)過旋鍛變形處理的粉末高速鋼整體機(jī)械性能提高，密度大，硬度以及抗彎強(qiáng)度高，且加熱后的紅硬性值高，市場前景好。
具體實施方式
[0011]下面對本專利技術(shù)實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術(shù)一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術(shù)中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術(shù)保護(hù)的范圍。
[0012]本專利技術(shù)提供了一種粉末冶金高速鋼的成型方法，包括以下步驟，S1：粉末壓坯經(jīng)還原退火后的M32高速鋼水霧化粉末稱重340
±
1kg，放入筒狀模具中經(jīng)擠壓機(jī)擠壓制成重Ф100
×
100mm的圓柱坯料，；S2：熱擠壓將步驟S1中得到的坯料使用鋼包套住后焊接封口，放入高溫箱式爐燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1240℃，時間為1h，燒結(jié)后的坯料通過熱擠壓機(jī)熱擠壓制成直徑為56mm的棒料；S3：旋鍛鍛造將步驟S2中得到的棒料放入旋鍛機(jī)內(nèi)加熱后旋鍛，加熱溫度為1100
?
1150℃，單次旋鍛減徑量為0.8
?
1mm，旋鍛次數(shù)為8次，旋鍛后得到直徑為30
?
52mm的棒料。
[0013]S4：熱處理退火，將步驟S3中得到的棒料置于高溫箱式爐中退火，退火時間2
?
4h，退火溫度860
?
880℃；預(yù)熱，退火后的棒料放入中溫箱式爐中預(yù)熱，預(yù)熱時間10
?
15min，預(yù)熱溫度650℃；預(yù)熱后棒料再次放入高溫箱式爐中淬火，淬火溫度為1210℃，淬火時間為1.5h，淬火后棒料放入機(jī)油箱油冷至室溫，然后放入中溫箱式爐中回火。
[0014]實施例1：硬度檢測，熱處理后高速鋼的硬度較高，通過線切割機(jī)從棒料上線切割截取的高度為5mm的圓柱塊，采用洛式硬度試驗機(jī)對圓柱塊磨平拋光后進(jìn)行硬度測定，測試壓力為150kg，保壓時間10s，對試樣的測量面測定7個數(shù)據(jù)，去掉最高值和最低值，然后取平均值。
[0015]優(yōu)選的，所述步驟S1中，壓力機(jī)的參數(shù)設(shè)置為，壓力1200MPa，保壓10
?
20s，滑塊運行速度為8
?
12mm/s。
[0016]優(yōu)選的，所述步驟S2中，熱擠壓機(jī)參數(shù)設(shè)置為，滑塊運行速度為12
?
15mm/s，擠壓模具溫度為300℃，擠壓過程中，模具表面采用石墨乳潤滑。
[0017]優(yōu)選的，所述步驟S3中，旋鍛機(jī)單次減徑量為0.9mm，旋鍛后得到直徑為41mm的棒料。
[0018]優(yōu)選的，所述步驟S4中，棒料放入中溫箱式爐回火三次，回火溫度為560℃，單次回火時間為1h。
[0019]實施例2：密度檢測，通過線切割機(jī)切割棒料制成長為l0mm的試樣，用砂紙將試樣兩頭的線切割痕跡去除，然后進(jìn)行實驗，采用阿基米德排水法原理，空氣中的重量用分析天平測量，然后在水中稱重，精度達(dá)到1mg，擠壓密度計算公式為：式中ρ為為試樣的實際密度（g/cm3），ρh為實驗所用水的密度（g/cm3），Ma為試樣在空氣中的稱重（g），Mw為試樣在水中的稱重（g），將試樣在酒精內(nèi)洗凈，重復(fù)測試7次，取平均值，每次水測后烘干在測試樣在空氣中的重量，試樣的致密度dr的計算公式為：ρt為M32粉末高速鋼的理論密度（g/cm3）。
[0020]實施例3：抗彎強(qiáng)度檢測，通過線切割機(jī)切割棒料制成尺寸為2（H）
×
4（W）
×
22（L）的方體試樣，跨距為56mm，并通過拋光機(jī)對試樣表面打磨拋光，采用標(biāo)準(zhǔn)的三點彎曲法對試樣的抗彎強(qiáng)度進(jìn)行測定，本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點】

【技術(shù)特征摘要】
1.一種粉末冶金高速鋼的成型方法，其特征在于：包括以下步驟，S1：粉末壓坯經(jīng)還原退火后的M32高速鋼水霧化粉末稱重340
±
1kg，放入筒狀模具中經(jīng)擠壓機(jī)擠壓制成重Ф100
×
100mm的圓柱坯料；S2：熱擠壓將步驟S1中得到的坯料使用鋼包套住后焊接封口，放入高溫箱式爐燒結(jié)，燒結(jié)溫度為1240℃，時間為1h，燒結(jié)后的坯料通過熱擠壓機(jī)熱擠壓制成直徑為56mm的棒料；S3：旋鍛鍛造將步驟S2中得到的棒料放入旋鍛機(jī)內(nèi)加熱后旋鍛，加熱溫度為1100
?
1150℃，單次旋鍛減徑量為0.8
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1mm，旋鍛次數(shù)為8次，旋鍛后得到直徑為30
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52mm的棒料；S4：熱處理退火，將步驟S3中得到的棒料置于高溫箱式爐中退火，退火時間2
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4h，退火溫度860
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880℃；預(yù)熱，退火后的棒料放入中溫箱式爐中預(yù)熱，預(yù)熱時間10
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：徐輝霞，馬志俊，王帥帥，徐文瑛，吳建忠，
申請(專利權(quán))人：江蘇天工工具有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：