一种钻头用合金钢材料及其制备方法

摘要

一种钻头用合金钢材料，其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.7-0.9、Mo3.3-2.5、Cr1.0-1.2、Si0.2-0.5、Co2.6-2.8、镍6.3-2.5、钒0.005-0.008、铌1.2-2.5、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁。本发明通过使用钴、镍、铬等原料组合，合理设置配比和生产工艺，合理设置投放次序，形成的合金材料具有优异综合力学性能，尤其具有高强度、高硬度、高耐磨性和耐高温等特点，适合用于钻头等部件，可以显著延长抗磨部件寿命，降低机械的损坏率，增加了安全系数；并使用部分废铁作为原料，提高合金的质量稳定均一。通过加入精炼剂，气孔度降低1-2度。

主权项

一种钻头用合金钢材料，其特征在于：其含有的化学元素成分及其质量百分比为：碳0.7‑0.9、Mo3.3‑2.5、Cr1.0‑1.2、Si0.2‑0.5、Co2.6‑2.8、镍6.3‑2.5、钒0.005‑0.008、铌1.2‑2.5、P≤0.030、S≤0.030、余量为铁；所述的钻头用合金钢材料的生产方法：（1）、将生铁与废铁按1：2比例投入炉中熔化作为铁基质来源；进行脱硫、脱氧、合金化、采用精炼剂精炼、浇铸、铸后热处理；（2）、合金化过程中向炉内投入合金元素的批次顺序为：（1）Si、铌；（2）Mo、钒、Co；（3）其它剩余成分；各批次投入元素的时间间隔为9‑11分钟，投料后搅拌均匀；所述的铸后热处理是：先由室温以180‑200℃/小时速率升温至925‑945℃，保温3‑4小时；再以140‑160℃/小时速率降温至620‑630℃，保温30‑60分钟；再以100‑120℃/小时速率降温至320‑340℃，保温2‑3小时；再以150‑170℃/小时速率升温至530‑550℃，保温2‑3小时，取出空冷即得；所述的精炼剂由下列重量份的原料制成：工具钢粉3‑4、粘土9‑12、氧化镁3‑4、氯化锌2‑3、氟铝酸钠5‑6、氧化铝1‑2、铝矾土5‑6、硼化钒1‑2、二甲基氧化锡1‑2、氢氧化铝8‑10、玉石粉3‑4、蒙脱石1‑2；制备方法是将各原料混合，加热至熔融状态，然后，浇注入纯净水中激冷，再粉碎成100‑200目粉末；将所得粉末加入相当于粉末重量2‑3%的硅烷偶联剂KH‑550、1‑2%的纳米碳粉，混合均匀后，在8‑15MPa下压制成坯，然后，在900‑950℃下煅烧3‑4小时，冷却后，再粉碎成150‑250目粉末，即得。