一种钻头用合金钢及其制造方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201410355093.X	申请日：	2014.07.24
公开号：	CN104195466A	公开日：	2014.12.10
当前法律状态：	实审	有效性：	审中
法律详情：	实质审查的生效IPC(主分类):C22C 38/60申请日:20140724\|\|\|公开
IPC分类号：	C22C38/60; C22C33/06; C21D8/00	主分类号：	C22C38/60
申请人：	蚌埠弘远自控设备有限公司
发明人：	闫秦峻
地址：	233000 安徽省蚌埠市新淮路371号2号楼3-4-11号
优先权：
专利代理机构：	安徽合肥华信知识产权代理有限公司 34112	代理人：	余成俊
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内容摘要

本发明公开了一种钻头用合金钢及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.087-0.095%、硅0.02-0.03%、锰0.025-0.03%、铬0.03-0.04%、镍0.02-0.04%、钒0.001-0.002%、钨0.035-0.04%、钒0.05-0.06%、锆0.013-0.018%、铌0.024-0.025%、硫0.45-0.5%、磷0.08-0.1%、余量为铁；本发明采用优选的合金钢配方制成钻头，生产成本低，其抗拉强度、屈服强度、硬度均较高，在组成成分中添加了多种镍、钒、钨等合金元素，均匀的分布于合金钢内部结构，降低了脆性，增长钻头的使用寿命。

权利要求书

1. 一种钻头用合金钢，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.087-0.095%、硅0.02-0.03%、锰0.025-0.03%、铬0.03-0.04%、镍0.02-0.04%、钒0.001-0.002%、钨0.035-0.04%、钒0.05-0.06%、锆0.013-0.018%、铌0.024-0.025%、硫0.45-0.5%、磷0.08-0.1%、余量为铁。

2. 一种如权利要求1所述的钻头用合金钢的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）将硅铁、锰铁与低碳铬铁按 1：2.5-3.2:0.5-0.8比例投入真空感应炉中，再加入生铁，熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入镍、钒、钨合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/4，控制感应炉中压强为 0.002-0.004Mpa，加热温度至 1320-1540℃，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；
（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中加入剩余量的镍、钒、钨各合金元素，搅拌均匀，保温20-30分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在 1460-1545℃精炼40-50min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化10-20min，铸造成型，出钢温度为1440-1570℃；
（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度≥1020℃，终锻温度≥845℃，锻造变形量≥20%，锻造后将铸件加热至1020-1080℃保温20-30min，然后在 420-450℃等温处理3-5h，最后低温回火180-220℃保温1.5-2h，空冷即得。

说明书

一种钻头用合金钢及其制造方法

技术领域
本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种钻头用合金钢的制造方法。

背景技术
电钻是一种应用广泛的电动工具，在建筑、加工等领域有广泛的应用，电钻的主要原理是通过电动机的转动，带动驱动作业装置，从而使钻头刮削物体表面以洞穿物体，钻头是电钻必不可少的部件之一；而电钻在使用过程中，要承受动机与被钻物体的径向阻力，钻头折断是最常见的损害方式，这是因为现使用的钻头用工具钢在保证要具有一定强度的情况下，脆性提高而韧性不足，因此，钻头容易出现折断，而且钻头的磨损情况也是影响钻头效率的原因之一。

发明内容
本发明的目的在于提供一种钻头用合金钢的制造方法。
本发明采用如下技术方案：
钻头用合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.087-0.095%、硅0.02-0.03%、锰0.025-0.03%、铬0.03-0.04%、镍0.02-0.04%、钒0.001-0.002%、钨0.035-0.04%、钒0.05-0.06%、锆0.013-0.018%、铌0.024-0.025%、硫0.45-0.5%、磷0.08-0.1%、余量为铁。
钻头用合金钢的制造方法，包括以下步骤：
（1）将硅铁、锰铁与低碳铬铁按 1：2.5-3.2:0.5-0.8比例投入真空感应炉中，再加入生铁，熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入镍、钒、钨合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/4，控制感应炉中压强为 0.002-0.004Mpa，加热温度至 1320-1540℃，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；
（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中加入剩余量的镍、钒、钨各合金元素，搅拌均匀，保温20-30分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在 1460-1545℃精炼40-50min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化10-20min，铸造成型，出钢温度为1440-1570℃；
（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度≥1020℃，终锻温度≥845℃，锻造变形量≥20%，锻造后将铸件加热至1020-1080℃保温20-30min，然后在 420-450℃等温处理3-5h，最后低温回火180-220℃保温1.5-2h，空冷即得。
本发明的有益效果：
本发明采用优选的合金钢配方制成钻头，生产成本低，其抗拉强度、屈服强度、硬度均较高，在组成成分中添加了多种镍、钒、钨等合金元素，均匀的分布于合金钢内部结构，降低了脆性，增长钻头的使用寿命。

具体实施方式
实施例1：钻头用合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.09%、硅0.025%、锰0.028%、铬0.035%、镍0.03%、钒0.0015%、钨0.038%、钒0.055%、锆0.015%、铌0.024%、硫0.48%、磷0.09%、余量为铁。
钻头用合金钢的制造方法，包括以下步骤：
（1）将硅铁、锰铁与低碳铬铁按 1：3:0.6比例投入真空感应炉中熔化，再加入生铁，作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入镍、钒、钨合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/4，控制感应炉中压强为 0.003Mpa，加热温度至 1320-1540℃，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；
（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温2-4h，然后向其中加入剩余量的镍、钒、钨各合金元素，搅拌均匀，保温20-30分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在 1460-1545℃精炼40-50min，保温20-30min后取样，分析成分后，调整成分，熔化10-20min，铸造成型，出钢温度为1440-1570℃；
（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度≥1020℃，终锻温度≥845℃，锻造变形量≥20%，锻造后将铸件加热至1050℃保温20-30min，然后在 430℃等温处理3-5h，最后低温回火200℃保温1.5-2h，空冷即得。
本发明制造的的钻头合金钢试验数据：抗拉强度σb≥ 1340MPa；屈服强度σ0.2≥ 1055MPa ；室温冲击韧性αku(42℃)≥78J/cm²；低温冲击韧性σku(-40℃)≥ 32J/cm²；硬度HRC39-45。

资源描述

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1、10申请公布号CN104195466A43申请公布日20141210CN104195466A21申请号201410355093X22申请日20140724C22C38/60200601C22C33/06200601C21D8/0020060171申请人蚌埠弘远自控设备有限公司地址233000安徽省蚌埠市新淮路371号2号楼3411号72发明人闫秦峻74专利代理机构安徽合肥华信知识产权代理有限公司34112代理人余成俊54发明名称一种钻头用合金钢及其制造方法57摘要本发明公开了一种钻头用合金钢及其制造方法，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳00870095、硅002003、锰0025003、。

2、铬003004、镍002004、钒00010002、钨0035004、钒005006、锆00130018、铌00240025、硫04505、磷00801、余量为铁；本发明采用优选的合金钢配方制成钻头，生产成本低，其抗拉强度、屈服强度、硬度均较高，在组成成分中添加了多种镍、钒、钨等合金元素，均匀的分布于合金钢内部结构，降低了脆性，增长钻头的使用寿命。51INTCL权利要求书1页说明书2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书2页10申请公布号CN104195466ACN104195466A1/1页21一种钻头用合金钢，其特征在于其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳。

3、00870095、硅002003、锰0025003、铬003004、镍002004、钒00010002、钨0035004、钒005006、锆00130018、铌00240025、硫04505、磷00801、余量为铁。2一种如权利要求1所述的钻头用合金钢的制造方法，其特征在于包括以下步骤（1）将硅铁、锰铁与低碳铬铁按125320508比例投入真空感应炉中，再加入生铁，熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入镍、钒、钨合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/4，控制感应炉中压强为00020004MPA，加热温度至13201540，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；（2。

4、）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温24H，然后向其中加入剩余量的镍、钒、钨各合金元素，搅拌均匀，保温2030分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在14601545精炼4050MIN，保温2030MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化1020MIN，铸造成型，出钢温度为14401570；（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度1020，终锻温度845，锻造变形量20，锻造后将铸件加热至10201080保温2030MIN，然后在420450等温处理35H，最后低温回火180220保温152H，空冷即得。权利要求书CN104195466A1/2页3一种钻头用合金钢及其制造方。

5、法0001技术领域0002本发明涉及一种合金钢及其制造方法，特别涉及一种钻头用合金钢的制造方法。0003背景技术0004电钻是一种应用广泛的电动工具，在建筑、加工等领域有广泛的应用，电钻的主要原理是通过电动机的转动，带动驱动作业装置，从而使钻头刮削物体表面以洞穿物体，钻头是电钻必不可少的部件之一；而电钻在使用过程中，要承受动机与被钻物体的径向阻力，钻头折断是最常见的损害方式，这是因为现使用的钻头用工具钢在保证要具有一定强度的情况下，脆性提高而韧性不足，因此，钻头容易出现折断，而且钻头的磨损情况也是影响钻头效率的原因之一。0005发明内容0006本发明的目的在于提供一种钻头用合金钢的制造方法。0。

6、007本发明采用如下技术方案钻头用合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳00870095、硅002003、锰0025003、铬003004、镍002004、钒00010002、钨0035004、钒005006、锆00130018、铌00240025、硫04505、磷00801、余量为铁。0008钻头用合金钢的制造方法，包括以下步骤（1）将硅铁、锰铁与低碳铬铁按125320508比例投入真空感应炉中，再加入生铁，熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入镍、钒、钨合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/4，控制感应炉中压强为00020004MPA，加热温。

7、度至13201540，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温24H，然后向其中加入剩余量的镍、钒、钨各合金元素，搅拌均匀，保温2030分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在14601545精炼4050MIN，保温2030MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化1020MIN，铸造成型，出钢温度为14401570；（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度1020，终锻温度845，锻造变形量20，锻造后将铸件加热至10201080保温2030MIN，然后在420450等温处理35H，最后低温回火180220保温152H，空冷即得。0009本发明的。

8、有益效果本发明采用优选的合金钢配方制成钻头，生产成本低，其抗拉强度、屈服强度、硬度均说明书CN104195466A2/2页4较高，在组成成分中添加了多种镍、钒、钨等合金元素，均匀的分布于合金钢内部结构，降低了脆性，增长钻头的使用寿命。0010具体实施方式0011实施例1钻头用合金钢，其含有的化学元素成分及其质量百分比为碳009、硅0025、锰0028、铬0035、镍003、钒00015、钨0038、钒0055、锆0015、铌0024、硫048、磷009、余量为铁。0012钻头用合金钢的制造方法，包括以下步骤（1）将硅铁、锰铁与低碳铬铁按1306比例投入真空感应炉中熔化，再加入生铁，作为铁基质来。

9、源；进行脱硫、脱氧；然后依次加入镍、钒、钨合金元素合金化，所述的各合金元素加入量为其配方中各自质量百分比的1/4，控制感应炉中压强为0003MPA，加热温度至13201540，熔融后热轧，冷却后制成钢坯；（2）将步骤（1）的钢坯放入电弧炉中熔化至熔融状态，保温24H，然后向其中加入剩余量的镍、钒、钨各合金元素，搅拌均匀，保温2030分钟，再向其中加入其它剩余合金元素，在14601545精炼4050MIN，保温2030MIN后取样，分析成分后，调整成分，熔化1020MIN，铸造成型，出钢温度为14401570；（3）对步骤（2）中的成型件进行锻造，开锻温度1020，终锻温度845，锻造变形量20，锻造后将铸件加热至1050保温2030MIN，然后在430等温处理35H，最后低温回火200保温152H，空冷即得。0013本发明制造的的钻头合金钢试验数据抗拉强度B1340MPA；屈服强度021055MPA；室温冲击韧性KU4278J/CM2；低温冲击韧性KU4032J/CM2；硬度HRC3945。说明书CN104195466A。

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