專利名稱：復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法
技術領域：
本發明涉及一種合金刀具的制備方法。
背景技術：
合金刀具中最主要的焊接問題就是實現低碳鋼與高合金鋼的高質量連接，由于這 兩種材料在物理性質和化學性能方面存在很大的差異，在焊接過程中容易產生較大的應 力，所以其高質量焊接問題一直難以解決。目前對于合金刀具的制備中應用最多的釬焊技 術，也就是利用在待焊接母材之間添加釬料箔，通過加熱使釬料熔化實現二者的焊接。現 有公開的文獻中采用釬焊的方式實現了合金刀具的焊接。然而采用釬焊技術進行合金刀具 焊接存在一定的問題，一方面加入的釬料引入了全新的界面問題，連接的可靠性不易保障， 界面處會產生氣孔、夾渣等焊接缺陷，質量不穩定；另一方面釬焊過程需要長時間的高溫保 溫，無法實現連續生產，產品的生產效率不高，且由于添加釬料過程的存在也導致了整個工 藝過程的復雜化。基于此，如果簡化連接過程，利用直接焊接技術實現低碳鋼/高合金鋼合 金刀具制備具有重要的實用價值。
發明內容
本發明的發明目的是為了解決采用釬焊制備的合金刀具界面處易產生氣孔、夾渣 的缺陷，導致質量不穩定，且生產效率不高的問題，提供了一種復合軋制低碳鋼/高合金鋼 合金刀具的方法。復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法如下一、對低碳鋼和高合金鋼進行 落料，再將低碳鋼和高合金鋼進行較平處理；二、將經過步驟一處理的低碳鋼和高合金鋼的 待焊表面進行清理，然后在加熱溫度為1100 1300°C、軋制壓縮比為20 40%、軋制線速 度為2 3米/秒的條件下復合軋制；三、退火去應力處理將經過步驟二處理的低碳鋼 和高合金鋼在850 880°C的條件下保溫5 7小時，爐冷至500°C，然后空冷；四、淬火 在1240 1270°C保溫20 25分鐘，然后采用壓力淬火機噴油或水冷平板冷卻；五、回火 在300 330°C保溫3 5小時，出爐空冷一次，然后在540 580°C保溫3 5小時，出 爐空冷兩次，即得低碳鋼/高合金鋼合金刀具；步驟一中所述的低碳鋼為A3低碳鋼、Q235B 或Q235A ；步驟一中所述的高合金鋼為M42含鈷高速鋼、M35含鈷高速鋼、W6Mo5Cr4V2、 W9Mo3Cr4V, Cr8W2V 或 W12Cr4V。本發明得到的低碳鋼/高合金鋼合金刀具是采用復合軋制技術直接焊接制備的，復合軋制過程中不需要添加中間層或釬料，制備工藝簡單；連接過程通過高溫下低碳鋼與 高合金鋼的固態擴散而實現，接頭內不存在任何液相，因此不會產生氣孔、夾渣等焊接缺 陷，易于保證產品的質量穩定性；復合軋制過程焊接效率很高(2 3米/秒)，可以實現低 碳鋼/高合金鋼合金刀具的連續生產，質量穩定和生產效率高。
圖1是具體實施方式
九所得低碳鋼/高合金鋼合金刀具復合軋制界面組織形貌 圖，圖中1為A3低碳鋼，2為M42含鈷高速鋼。
具體實施方式
本發明技術方案不局限于以下所列舉具體實施方式
，還包括各具體實施方式
間的 任意組合。
具體實施方式
一本實施方式中復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法如 下一、對低碳鋼和高合金鋼進行落料，再將低碳鋼和高合金鋼進行較平處理；二、將經過 步驟一處理的低碳鋼和高合金鋼的待焊表面進行清理，然后在加熱溫度為1100 1300°C、 軋制壓縮比為20 40%、軋制線速度為2 3米/秒的條件下復合軋制；三、退火去應力處 理將經過步驟二處理的低碳鋼和高合金鋼在850 880°C的條件下保溫5 7小時，爐冷 至500°C，然后空冷；四、淬火在1240 1270°C保溫20 25分鐘，然后采用壓力淬火機噴 油或水冷平板冷卻；五、回火在300 330°C保溫3 5小時，出爐空冷一次，然后在540 580°C保溫3 5小時，出爐空冷兩次，即得低碳鋼/高合金鋼合金刀具。本實施方式中步驟一中對低碳鋼和高合金鋼的落料可以采用氣割機或鋸床實現； 步驟二中待焊表面的清理采用噴丸機進行噴丸處理，噴丸面呈銀灰色，表面無油污和雜質。
具體實施方式
二 本實施方式與具體實施方式
一不同的是步驟一中所述的低碳鋼 為A3低碳鋼、Q235B或Q235A。其它與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二之一不同的是步驟一中所 述的高合金鋼為M42含鈷高速鋼、M35含鈷高速鋼、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V、Cr8W2V或 W12Cr4V。其它與具體實施方式
一或二之一相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
一至三之一不同的是步驟二中復合 軋制加熱溫度為1230 12700C，軋制壓縮比為25 30%,軋制線速度為2. 2 2. 6米/秒。
其它與具體實施方式
一至三之一相同。
具體實施方式
五本實施方式與具體實施方式
一至四之一不同的是步驟二中復合 軋制加熱溫度為1250°C，軋制壓縮比為28%，軋制線速度為2. 5米/秒。其它與具體實施方 式一至四之一相同。
具體實施方式
六本實施方式與具體實施方式
一至五之一不同的是步驟三在 860°C保溫6小時，爐冷至500°C，然后空冷。其它與具體實施方式
一至五之一相同。
具體實施方式
七本實施方式與具體實施方式
一至六之一不同的是步驟四在 1260°C保溫22分鐘，然后采用壓力淬火機噴油或水冷平板冷卻。其它與具體實施方式
一至 六之一相同。
具體實施方式
八本實施方式與具體實施方式
一至七之一不同的是步驟五中在 320°C保溫4小時，出爐空冷一次，然后在570°C保溫4小時，出爐空冷兩次。其它與具體實 施方式一至七之一相同。
具體實施方式
九本實施方式中復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法如 下一、對A3低碳鋼和M42含鈷高速鋼進行落料，再將A3低碳鋼和M42含鈷高速鋼進行較 平處理；二、將經過步驟一處理的A3低碳鋼和M42含鈷高速鋼的待焊表面進行清理，然后在加熱溫度為1230 1270°C、軋制壓縮比為25 30%、軋制線速度為2. 2 2. 6米/秒的條 件下復合軋制；三、退火去應力處理將經過步驟二處理的低碳鋼和高合金鋼在860°C的條 件下保溫6小時，爐冷至500°C，然后空冷；四、淬火在1260°C保溫22分鐘，然后采用壓力 淬火機噴油或水冷平板冷卻；五、回火在320°C保溫4小時，出爐空冷一次，然后在570°C 保溫4小時，出爐空冷兩次，即得低碳鋼/高合金鋼合金刀具。
具體實施方式
十本實施方式中復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法如 下一、對Q235B和M35含鈷高速鋼進行落料，再將Q235B和M35含鈷高速鋼進行較平處理； 二、將經過步驟一處理的Q235B和M35含鈷高速鋼的待焊表面進行清理，然后在加熱溫度 為1200°C、軋制壓縮比為25%、軋制線速度為2. 3米/秒的條件下復合軋制；三、退火去應 力處理將經過步驟二處理的低碳鋼和高合金鋼在850°C的條件下保溫5 7小時，爐冷至 500°C，然后空冷；四、淬火在1240°C保溫20 25分鐘，然后采用壓力淬火機噴油或水冷 平板冷卻；五、回火在300°C保溫3 5小時，出爐空冷一次，然后在580°C保溫4小時，出 爐空冷兩次，即得低碳鋼/高合金鋼合金刀具。
具體實施方式
十一本實施方式中復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法如 下一、對Q235A和W6Mo5Cr4V2進行落料，再將Q235A和W6Mo5Cr4V2進行較平處理；二、將 經過步驟一處理的Q235A和W6Mo5Cr4V2的待焊表面進行清理，然后在加熱溫度為1100°C、 軋制壓縮比為20%、軋制線速度為2米/秒的條件下復合軋制；三、退火去應力處理將經過 步驟二處理的低碳鋼和高合金鋼在850°C的條件下保溫5小時，爐冷至500°C，然后空冷； 四、淬火在1240°C保溫20分鐘，然后采用壓力淬火機噴油或水冷平板冷卻；五、回火在 300°C保溫3 5小時，出爐空冷一次，然后在540°C保溫3小時，出爐空冷兩次，即得低碳鋼 /高合金鋼合金刀具。
具體實施方式
十二 本實施方式中復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法如 下一、對A3低碳鋼和W6Mo5Cr4V2進行落料，再將A3低碳鋼和W6Mo5Cr4V2進行較平處理； 二、將經過步驟一處理的A3低碳鋼和W6Mo5Cr4V2的待焊表面進行清理，然后在加熱溫度 為1300°C、軋制壓縮比為40%、軋制線速度為3米/秒的條件下復合軋制；三、退火去應力處 理將經過步驟二處理的低碳鋼和高合金鋼在880°C的條件下保溫7小時，爐冷至500°C，然 后空冷；四、淬火在1270°C保溫25分鐘，然后采用壓力淬火機噴油或水冷平板冷卻 ’五、 回火在330°C保溫5小時，出爐空冷一次，然后在580°C保溫5小時，出爐空冷兩次，即得低 碳鋼/高合金鋼合金刀具。
具體實施方式
十三本實施方式中復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法如 下一、對Q235A和W9Mo3Cr4V進行落料，再將Q235A和W9Mo3Cr4V進行較平處理；二、將經 過步驟一處理的Q235A和W9Mo3Cr4V的待焊表面進行清理，然后在加熱溫度為1150°C、軋 制壓縮比為28%、軋制線速度為2. 5米/秒的條件下復合軋制；三、退火去應力處理將經過 步驟二處理的低碳鋼和高合金鋼在870°C的條件下保溫5. 5小時，爐冷至500°C，然后空冷； 四、淬火在1260°C保溫23分鐘，然后采用壓力淬火機噴油或水冷平板冷卻；五、回火在 320°C保溫3. 5小時，出爐空冷一次，然后在550°C保溫3. 5小時，出爐空冷兩次，即得低碳鋼 /高合金鋼合金刀具。
權利要求
復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，其特征在于復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法如下一、對低碳鋼和高合金鋼進行落料，再將低碳鋼和高合金鋼進行較平處理；二、將經過步驟一處理的低碳鋼和高合金鋼的待焊表面進行清理，然后在加熱溫度為1100～1300℃、軋制壓縮比為20～40%、軋制線速度為2～3米/秒的條件下復合軋制；三、退火去應力處理將經過步驟二處理的低碳鋼和高合金鋼在850～880℃的條件下保溫5～7小時，爐冷至500℃，然后空冷；四、淬火在1240～1270℃保溫20～25分鐘，然后采用壓力淬火機噴油或水冷平板冷卻；五、回火在300～330℃保溫3～5小時，出爐空冷一次，然后在540～580℃保溫3～5小時，出爐空冷兩次，即得低碳鋼/高合金鋼合金刀具。
2.根據權利要求1所述的復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，其特征在于步 驟一中所述的低碳鋼為A3低碳鋼、Q235B或Q235A。
3.根據權利要求1或2所述的復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，其特征在 于步驟一中所述的高合金鋼為M42含鈷高速鋼、M35含鈷高速鋼、W6Mo5Cr4V2、W9Mo3Cr4V、 Cr8W2V 或 W12Cr4V。
4.根據權利要求3所述的復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，其特征在于步 驟二中復合軋制加熱溫度為1230 1270°C，軋制壓縮比為25 30%，軋制線速度為2. 2 2. 6米/秒。
5.根據權利要求3所述的復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，其特征在于步 驟二中復合軋制加熱溫度為1250°C，軋制壓縮比為28%，軋制線速度為2. 5米/秒。
6.根據權利要求1、2或4所述的復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，其特征 在于步驟三在860°C保溫6小時，爐冷至500°C，然后空冷。
7.根據權利要求6所述的復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，其特征在于步 驟四在1260°C保溫22分鐘，然后采用壓力淬火機噴油或水冷平板冷卻。
8.根據權利要求1、2、4或7所述的復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，其特 征在于步驟五中在320°C保溫4小時，出爐空冷一次，然后在570°C保溫4小時，出爐空冷兩 次。
全文摘要
復合軋制低碳鋼/高合金鋼合金刀具的方法，它涉及一種合金刀具的制備方法。本發明解決了采用釬焊制備的合金刀具界面處易產生氣孔、夾渣的缺陷，導致質量不穩定，且生產效率不高的問題。本方法如下一、落料；二、復合軋制；三、退火；四、淬火；五、回火，即得低碳鋼/高合金鋼合金刀具。本發明制備的低碳鋼/高合金鋼合金刀具連接過程通過高溫下低碳鋼與高合金鋼的固態擴散而實現，接頭內不存在任何液相，因此不會產生氣孔、夾渣等焊接缺陷，易于保證產品的質量穩定性；復合軋制過程焊接效率很高(2～3米/秒)，可以實現低碳鋼/高合金鋼合金刀具的連續生產，質量穩定和生產效率高等優點。
文檔編號C21D9/22GK101838728SQ201010197989
公開日2010年9月22日 申請日期2010年6月11日 優先權日2010年6月11日
發明者陳良勇 申請人:陳良勇