本發明專利技術提供了一種S2工具鋼的高性能六角形冷拔材的制造方法，該方法主要包括盤卷球狀化退火處理、盤卷表面處理、盤卷表面振光處理、盤卷潤滑預處理和盤卷冷拔成型處理步驟。通過對退火處理中的溫度、時間參數，振光處理中的變形量、拉拔速度等參數，冷拔成型中的變形量、拉拔速度等參數進行調整優化，得到了脫碳層≤0.02mm，硬度指標≤260～300HBW，鋼材表面無缺陷的S2工具鋼六角形冷拔材。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工具鋼生產領域，具體涉及一種S2工具鋼冷拔材的制造方法。
技術介紹
工具鋼是合金鋼的一個種類。S2是工具鋼的一個品種，作為工具類高等級的制作用鋼。工具鋼冷拔材是指采用冷拔工藝技術，生產的工具鋼產品，產品形狀有圓形、六角形等。S2工具鋼作為制作工具用鋼材料，是用于制造各類高質量要求電動工具的六角批 頭、內六角扳手、螺絲刀等專用工具。S2合金鋼的特點是碳含量在O. 65 O. 70%，硅含量在I. 00 I. 25%，錳含量在O. 45 O. 60%，鉻含量在O. 10 O. 30%，鑰含量在O. 40 O.50%，釩含量在O. 15 O. 25%，精煉材，經冶煉、軋制、冷加工制成工具用鋼的原料。目前，S2工具鋼的六角形冷拔材生產技術(工藝)是鋼鐵制造商提供的S2工具鋼產品常規冷拔制備生產工藝流程為退火一酸洗一磷化一冷拉變形一退火一酸洗一磷化—冷拉成型一檢驗、入庫，此工藝生產的產品，制作的工具能適用于低檔次的汽車、機械設備、家用電器及家具等方面安裝工具。采用上述生產技術，制備的S2工具鋼的六角形冷拔材產品，能達到下列產品(普通級)供貨標準(I)供貨狀態是以冷拉棒材形式交貨；(2)其主要性能要求脫碳層< O. 05mm,硬度指標< 260-300HBW。(3)表面質量鋼材表面應光滑，不得有肉眼可見的裂紋、折迭、結疤和拉裂等缺陷，深度不超過鋼材直徑公差之半的個別麻點、劃痕和凹坑等缺陷允許存在。上述S2工具鋼的六角形冷拔材產品(普通級)，加工成工具時，存在下列不足之I)、在落料中，常存在粘刀，剪切頭子存馬蹄形缺陷；2)、脫碳指標偏高，不能適應淬火、回火后表面硬度與扭力的高質量綜合性能指標要求；3)、表面質量較差，存在著細麻點、擦傷等缺陷，影響工具鍍層的表面質量。
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題是提供一種新的S2工具鋼六角形冷拔材的生產方法，克服現有S2工具鋼的六角形冷拔材存在的上述缺陷。本專利技術的技術方案是，一種S2工具鋼的高性能六角形冷拔材的制造方法，包括退火處理和冷拉成型工藝，該方法的主要步驟是(I)盤卷球狀化退火處理熱軋后的盤卷進行球狀化退火處理；所述退火的控制要求為隨爐升溫到780-800°C，保溫4-6小時后冷卻到690-710°C保溫2_3小時，冷卻到140°C以下出爐；(2)盤卷表面處理對上述球狀化處理的盤卷依次進行開卷矯直、切削、拋光處理，使盤卷表面粗糙度Ra < O. 8 μ m ;(3)盤卷表面振光處理在連續拉拔機組上,采取3-5%的變形量、以15-20m/min的速度進行拋丸振光拉拔；(4)盤卷潤滑預處理對上述振光處理得到的盤卷進行脫脂、潤滑處理；(5)盤卷冷拔成型處理經過開卷預矯、冷拔和在線收集，得到六角形盤卷或棒材；所述冷拔過程中單道次冷變形量控制在30-40%，拉拔速度20-50m/min。根據本專利技術所述的S2工具鋼的高性能六角形冷拔材的制造方法，較好的是，所述球狀化退火處理在強對流氮氫保護氣氛罩式爐中進行。優選的是，步驟(I)所述冷卻是在帶冷卻罩下進行的。優選的是，步驟(3)所述拋丸振光拉拔中，采用O. I O. 3mm的鑄鋼丸；所述拋丸電流設定為8 12A。在一個優選的實施方案中，步驟⑷所述脫脂處理中溫度控制在40-50°C，脫脂時間為50-70分鐘。 優選的是，步驟(4)所述潤滑處理中，在使用潤滑劑之前采用皮膜劑浸潰。進一步地,所述皮膜劑的浸潰溫度為65_85°C,浸潰時間5_10分鐘。進一步地，所述潤滑劑的浸潰溫度控制在75_85°C，浸潰時間為4_5分鐘。優選的是，步驟(5)所述冷拔中使用的模具其表面光潔度達到鏡面要求。本專利技術設計的S2工具鋼的高性能六角形冷拔材，具有如下特點(I)供貨狀態是以冷拉棒材或盤卷形式交貨；(2)其主要性能要求脫碳層< O. 02mm,硬度指標< 260 300HBW ；(3)表面質量鋼材表面無缺陷。本專利技術制造方法的主要包括盤卷球狀化退火處理、盤卷表面處理，盤卷表面振光處理、盤卷潤滑處理、盤卷冷拔成型處理等五個步驟。I、盤卷球狀化退火處理熱軋盤卷進行球狀化退火，恢復塑性；由于熱軋的S2鋼種盤卷組織為片狀的珠光體組織，其塑性極差，不能適應拉拔塑性變形，因此，熱軋后的盤卷采取球狀化退火處理，獲得球狀的珠光體組織，恢復塑性，便于進行冷拉塑性變形。2、盤卷表面處理表面機械切削去除熱軋表面缺陷、表面脫碳；熱軋球狀化處理盤卷，通常表面存在擦傷、裂紋、氧化皮、脫碳等缺陷，為了保證后續拉拔成品表面無缺陷，無脫碳，必須采取良好的表面處理，獲得良好的盤卷表面，再可進入下道工序處理。盤卷表面處理流程如下盤卷一開卷矯直一切削一砂帶拋光一收卷3、盤卷表面振光處理在連續拉拔機組上，采取一定的變形量以拋丸振光法進行歸圓；在帶有拋丸機的連續拉拔機組上，采取3 5%的變形量以一定的速度進行拋丸振光拉拔，消除表面處理的切削印痕。4、盤卷潤滑預處理表面脫脂、潤滑處理達到表面冷拔生產的表面要求；盡可能減小拉拔過程中的摩擦系數，以降低拉拔時的變形抗力。由于S2表面振光處理后，表面無缺陷，非常光潔，不適宜進一步冷拔生產，因此，冷拉成品變形前進行專門的離線表面潤滑處理，即先進行脫脂來去除振光時的殘留液，再進行潤滑處理。表面潤滑處理流程如下脫脂一沖洗一上皮膜劑一沖洗一上潤滑劑一吹干5、盤卷冷拔成型處理在連續拉拔機上，采用30-40%的變形量，將圓型的盤卷生產成六角形鋼盤卷或棒料。經過表面潤滑處理后的盤卷，在連續拉拔機上進行冷拔生產，冷拔后的形狀由圓變成六角形的盤卷或棒材，主要生產步驟如下盤卷(圓)一開卷和預矯一拉拔(六角)一在線(彎卷)收集·由于S2鋼種連續拉拔的難度非常大，因此，在拉拔過程中，冷變形量、模具的安裝和變形速度控制的十分重要，采用適當變形量的冷拉生產方式有利于連續拉拔的順利進行。(I)在冷拔生產中，根據對S2退火盤卷的塑性指標檢測分析，單道次最大的冷變形量理論上可以達到50-60%。但實際生產中，由于受到成分和退火質量、表面缺陷以及成品交貨硬度性能等因素的制約，實際生產中，單道次冷變形量控制范圍在30-40%之間，可以確保拉拔順利和拉拔過程中不發生斷裂，達到成品交貨硬度的要求。(2)模具的要求冷拔六角鋼所使用的模具內表面質量要求無砂眼、劃傷、凹坑、環形溝槽等缺陷，用金剛砂研磨膏進行精拋。優選的是，模具其表面光潔度達到鏡面要求。(3)拉拔速度和(彎卷)收集參數控制S2鋼種冷拉由圓形冷拉成六角形鋼采用拉拔速度控制在不超過50m/min。同時，通過調整模具的水平軸(X軸)和垂直軸(Y軸)的角度，保持經冷拉后六角平面向上；以盤卷供貨的通過預矯、冷拉變形、彎卷收集進行，彎曲后的盤卷外徑在1000-1200mm,內徑在800-1000mm,符合盤卷收卷的生產工藝要求。以棒材生產的通過預矯、冷拉變形、剪切定尺、精矯、收集方法進行最終的成型加工。剪切模安裝規格是以成品最大尺寸+0. 5mm，確保端部無平整，無剪切壓痕；成品在線矯直使用水平軸(X軸)和垂直軸(Y軸)雙向矯直，直線度< lmm/m。利用冷拉后材料產生的加工硬化，適當的變形量達到所需的硬度，有利于S2生產中剛度的要求，HBff為260-300。本專利技術還提供了上述制造方法制得的本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種S2工具鋼的高性能六角形冷拔材的制造方法，包括退火處理和冷拉成型工藝，其特征在于：該方法的主要步驟是：(1)盤卷球狀化退火處理：熱軋后的盤卷進行球狀化退火處理，所述退火的控制要求為：隨爐升溫到780?800℃，保溫4?6小時后冷卻到690?710℃保溫2?3小時，冷卻到140℃以下出爐；(2)盤卷表面處理：對上述球狀化處理的盤卷依次進行開卷矯直、切削、拋光處理，使盤卷表面粗糙度Ra≤0.8μm；(3)盤卷表面振光處理：在連續拉拔機組上，采取3?5％的變形量、以15?20m/min的速度進行拋丸振光拉拔；(4)盤卷潤滑預處理：對上述振光處理得到的盤卷進行脫脂、潤滑處理；(5)盤卷冷拔成型處理：經過開卷預矯、冷拔和在線收集，得到六角形盤卷或棒材；所述冷拔過程中單道次冷變形量控制在30?40％，拉拔速度20?50m/min。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：湯飛，施惠琴，
申請(專利權)人：寶山鋼鐵股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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