高性能铝合金切削加工刃具用材料及其制备方法

技术特征：
1.一种高性能铝合金切削加工刃具用材料，其特征在于，按照质量百分比，其成分如下：3.4-3.7％c，2.5-3.0％si，6-10％ni，3-5％mn，1.5-3.5％cr，1.0-2.5％mo，0.5-1.0％v，≦0.04％s，≦0.1％p，0.03-0.05％mg，0.03-0.05re，其余为fe。2.根据权利要求1所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料，其特征在于，材料的组织组成为：包括含c量为0.3～0.5％等轴的奥氏体晶粒基体，其上弥散分布的细小fe、cr、mo、v的碳化物以及细小、尺寸和分布都均匀的球形石墨；其中cr、mo、v的碳化物数量为6％～8％，球形石墨的体积百分数约为10％，石墨球的密度数≧400个/mm2，且该奥氏体在外应力的作用下，应力作用区域内的奥氏体会转变为马氏体。3.一种权利要求1-2中任一项所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，将废钢、面包铁或高炉铁水、ni板、钼铁、铬铁、钒铁、锰铁、硅铁、孕育剂、球化剂按照刃具用材料的成分要求配料，然后把配好的各原料在中频感应炉中熔化成铁水；步骤2，按水平连铸的工艺规范，采用喂丝孕育与球化工艺并结合二次孕育，将步骤1得到的铁水连铸出刃具用型材；步骤3，将步骤2得到的刃具用型材加工成刃具；步骤4，对步骤3得到的刃具进行热处理。4.根据权利要求3所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤2中，得到的刃具用型材，其石墨球的体积分数约为10％，石墨球的密度数≧400个/mm2。5.根据权利要求4所述的所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，热处理包含淬火处理和时效处理，所述淬火处理的温度为1000-1050℃，保温时间为4h-8h，并且在真空或还原性气氛中进行；所述时效处理的温度为450-600℃，时效时间为2-6h。6.根据权利要求5所述的所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，淬火热处理使得刃具的铸态组织变为等轴的奥氏体晶粒，同时完成成分的均匀化。7.根据权利要求6所述的所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，淬火热处理后刃具的组织为等轴奥氏体以及细小、尺寸和分布都均匀的球形石墨；刃具中不存在碳化物，其中的碳化物形成元素cr、mo、v均固溶在奥氏体基体中，同时奥氏体基体中的固溶碳含量不低于0.8％。8.根据权利要求7所述的所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，时效处理后刃具的组织是：等轴的奥氏体基体、奥氏体基体上弥散分布细小的fe、cr、mo、v的碳化物以及细小尺寸和分布都均匀的球形石墨；其中cr、mo、v的碳化物总数量为6～8％。9.根据权利要求8所述的所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，淬火处理后的刃具，其硬度不高于hrc25。10.根据权利要求9所述的所述的高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法，其特征在于，在所述步骤4中，时效处理后的刃具，其硬度值不低于hrc50；时效处理后的等轴奥氏体基体中含c量为0.3～0.5％。

技术总结
本发明公开了一种高性能铝合金切削加工刃具用材料，按照质量百分比，其成分如下：3.4-3.7％C，2.5-3.0％Si，6-10％Ni，3-5％Mn，1.5-3.5％Cr，1.0-2.5％Mo，0.5-1.0％V，≦0.04％S，≦0.1％P，0.03-0.05％Mg，0.03-0.05Re，其余为Fe。本发明还公开了一种高性能铝合金切削加工刃具用材料的制备方法。刃具用材料的制备方法。刃具用材料的制备方法。


技术研发人员：蒋百铃 颜国君 杨超 刘保建 胡志涛
受保护的技术使用者：西安理工大学
技术研发日：2022.08.30
技术公布日：2022/12/19