高速钢和低碳钢无氧化镶制工艺

1.一种高速钢和低碳钢无氧化镶制工艺，其特征在于步骤包括：
(1)将高速钢刀刃放在铺有钎料的低碳钢刀体上，用热轧钢板 覆盖在高速钢和低碳钢上；
(2)将热轧钢板四周与低碳钢焊接密封，使高速钢处于与空气 隔绝的密封状态；
(3)将高速钢和低碳钢的结合体放在加热炉内，在1130℃～1220 ℃加热10～20分钟；
(4)在轧机中，结合体经过两次轧制，将高速钢和低碳钢复合 成一体。
2.根据权利要求1所述的镶制工艺，其特征在于：所述的热轧 钢板的厚度为0.5～4mm。
3.根据权利要求1所述的镶制工艺，其特征在于：所述的高速 钢是W18Cr4V或W6Mo5Cr4V2，低碳钢是Q235，当高速钢是 W18Cr4V，低碳钢是Q235时，结合体在加热炉内的加热温度为1180 -1220℃；当高速钢是W6Mo5Cr4V2低碳钢为Q235时，结合体在 加热炉内的加热温度为1130-1170℃。
4.根据权利要求1或3所述的镶制工艺，其特征在于：当高速 钢是W18Cr4V低碳钢是Q235时，两次轧制的第一道轧制压缩比是 20～26％，第二道轧制压缩比是13-15％。
5.根据权利要求1或3所述的镶制工艺，其特征在于：当高速 钢是W6Mo5Cr4V2低碳钢是Q235时，两次轧制的第一道轧制压缩 比是12～16％，第二道轧制压缩比是6～12％。

技术领域\n本发明涉及一种镶制(钎焊)复合工艺，具体地说涉及一种高速 钢和低碳钢在无氧化状态下的镶制(钎焊)复合工艺。\n背景技术\n高速钢作为刀刃钢，低碳钢作为刀体钢的复合材料用于制造刀 具，具有高速钢刀刃的优点，又降低成本，尤其适合制造大型刀具。 现有的高速钢和低碳钢的复合材料采用二种方法，一是无介质高压缩 比复合，二是采用钎料低压缩比镶制。采用铜钎料，由于铜的熔点为 1083℃，镶制温度只能在1150～1200℃，对高速钢，特别是W18Cr4V， 由于铜钎料只能镶制后直接淬火，加热温度不足，影响刀具的使用性 能；采用铁钎料，传统称镶钢，长时期高温加热，使高速钢氧化脱碳， 镶制的合格率低，仅40～60％左右。\n发明内容\n本发明克服了现有技术中高速钢和低碳钢采用铁钎料镶制合格 率低的缺点，以及采用铜钎料镶制的刀具的硬度和机械性能差的缺 陷。提供了一种高速钢和低碳钢天氧化镶制复合工艺，该工艺将高速 钢刀刃放在铺有钎料的低碳钢刀体上，用热轧钢板覆盖后焊接，使高 速钢处于与空气隔绝的密封状态，在高温加热时不会被氧化，提高了 高速钢的硬度和机械性能。本发明是这样实现的，一种高速钢和低碳 钢无氧化镶制复合工艺，其特点是步骤包括：(1)将高速钢刀刃放在 铺有钎料的低碳钢刀体上，用热轧钢板覆盖在高速钢和低碳钢上；(2) 将热轧钢板的四周与低碳钢焊接密封，使高速钢处于与空气隔绝的密 封状态；(3)将高速钢和低碳钢的结合体放在加热炉内加热在1130 ℃～1220℃加热10～20分钟；(4)在轧机中，结合体经过两次轧制， 将高速钢和低碳钢复合成一体。\n本发明中的钎料由重量百分比为45～60％硼砂，18～35％氟化 钠和15～25％铁粉组成。\n本发明的工作原理是，由于高速钢通过焊接被热轧钢板和低碳钢 密封，在高温加热时不会被氧化，利用钎料在高速钢和低碳钢之间的 高温浸润和扩散作用，冷却后形成牢固的过渡层。镶制(钎焊)复合 合格率达到98％以上。\n本发明中所述的热轧钢板的厚度为0.5～4mm。这种厚度的钢板 有利于焊接密封和以后的加热、轧制工艺。\n本发明中所述的高速钢是W18Cr4V或W6Mo5Cr4V2，所述的低 碳钢是Q235，当高速钢是W18Cr4V，低碳钢是Q235时，高速钢和 低碳钢和结合体在加热炉内的加热温度为1180～1220℃；当高速钢 是W6Mo5Cr4V2，低碳钢是Q235时，高速钢和低碳钢的结合体在加 热炉内的加热温度为1130～1170℃。\n本发明中的高速钢是W18Cr4V，低碳钢是Q235时两次轧制的第 一道轧制压缩比是20～26％，第二道轧制的压缩比是13～15％。\n本发明中的高速钢W6Mo5Cr4V2低碳钢是Q235时，两次轧制 的第一道压缩比是12～16％，第二道轧制压缩比是6～12％。\n复合成一体的刀具随后可采用高速钢热处理工艺，如球化退火， 等温淬火。充分发挥高速钢的材料特性。\n本发明也可适用于钢结硬质合金和高合金工具钢的镶制。与现有 技术比较，本发明有以下显著效果：\n1、由于高速钢被热轧钢板和低碳钢焊接密封，使高速钢处于与 空气隔绝状态，在对结合体高温加热时，高速钢不被氧化，利用钎料 在高速钢和低碳钢之间的高温浸润和扩散作用，冷却后形成牢固的过 渡层，镶制(钎焊)复合合格率达到98％以上，有助于提高高速钢 的硬度和机械性能。\n2、本发明刀具由于随后可采用高速钢热处理工艺，达到整体高 速钢刀具热处理金相组织的要求，硬度达到66HRC。\n3、本发明复合刀具比无介质复合刀具的投资成本低，适用面广； 比铜钎料复合刀具硬度高，使用寿命长。\n附图说明\n附图为本发明高速钢和低碳钢无氧化镶制焊接结构示意图。\n图中标号表示：1-热轧钢板，2-焊缝，3-低碳钢(刀体 钢)，4-高速钢(刀刃钢)，5-钎料。\n具体实施方式\n现结合附图给出本发明的实施例，实施例是对本发明内容的进一 步说明而不是对本发明范围的限制。\n实施例1：\n高速钢W18Cr4V和低碳钢Q235的无氧化镶制工艺。\n(1)高速钢W18Cr4V和低碳钢Q235分别加工到所需工艺尺寸， 如结合面有锈或油污，则需要机械或化学除锈除油。\n(2)热轧钢板按需尺寸下料，钢板厚度为2mm。\n(3)在低碳钢〔3〕槽内铺上钎料〔5〕，将高速钢〔4〕放在铺 有钎料〔5〕的低碳钢〔3〕上，用热轧钢板〔1〕覆盖在高速钢〔4〕 和低碳钢〔3〕上，将热轧钢板〔1〕四周与低碳钢〔3〕焊接密封。 钎料由重量百分比为50％硼砂，30％氟化纳和20％铁粉组成。\n(4)高速钢〔4〕和低碳钢〔3〕的结合体在加热炉内加热10～ 15分钟，出炉轧制。\n(5)在φ250mm轧机中经过两次轧制，第一道轧制压缩比20～ 26％，第二道轧制压缩比13～15％，将高速钢W18Cr4V〔4〕和低 碳钢Q235〔3〕镶制复合成一体。\n(6)冷却后，复合刀具进入下道高速钢热处理工艺，达到整体 高速钢刀具热处理金相组织的要求，硬度达到66HRC。\n实施例2：\n高速钢W6Mo5Cr4V2和低碳钢Q235的无氧化镶制工艺。\n(1)高速钢W6Mo5Cr4V2和低碳钢Q235分别加工到所需工艺 尺寸，如结合面有锈或油污，则需要机械或化学除锈除油。\n(2)热轧钢板按所需尺寸下料，钢板厚度为3mm。\n(3)在低碳钢〔3〕槽内铺上钎料〔5〕，将高速钢〔4〕放在铺 有钎料〔5〕的低碳钢〔3〕上，用热轧钢板〔1〕覆盖在高速钢〔4〕 和低碳钢〔3〕上，将热轧钢板〔1〕四周与低碳钢〔3〕焊接密封。 钎料由重量百分比为55％硼砂，25％氟化纳和20％铁粉组成。\n(4)高速钢〔4〕和低碳钢〔3〕的结合体在加垫炉内1170℃加 热12～18分，出炉轧制。\n(5)在φ250mm的轧机中经过两次轧制，第一道轧制压缩比1 2～ 16％，第二道轧制压缩比6～12％，将高速钢W6Mo5Cr4V2〔3〕和 低碳钢Q235〔2〕镶制复合成一体。\n(6)冷却后，复合刀具进入下道高速钢热处理工艺，达到整体 高速钢刀具热处理金相组织的要求，硬度达到66HRC。