一种均质易切削钢及其生产方法技术

技术编号:1787973 阅读:170 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种均质易切削钢及其生产方法,该均质易切削钢,含有如下组份(重量百分含量);C≤0.12%,Si≤0.07%,Mn0.803~1.31%,P≤0.07%,S0.23~0.37%,Al≤0.001%,余量为Fe和残余元素,本均质易切削钢具有热加工、切削性能好等优点,采用本方法生产的均质易切削钢中各元素分布均匀,硫化物夹杂呈纺锤状或拉长纺锤状均匀分布,能够消除FeS夹杂物热加工性的不良影响,使生产出的均质易切削钢热加工性和易切削性都有明显提高,且切削后的零件表面光滑度更好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶炼
,涉及。技术背景易切削钢现主要应用于汽车工业、仪器仪表、标准件等机械制造业。随着 数控车床得到日益广泛的应用,对钢切削性能要求,特别是对切削性能稳定性 要求越来越高。目前,钢铁企业生产易切削钢多采用电弧炉冶炼,在冶炼过程中按照GB/T8731—1988中规定的成分进行冶炼。现有的易切削钢品种主要是在 含碳0.10% 0.50%的碳钢系列中加入易切削元素形成的。易切削元素中包括S 和Pb等,但含Pb易切削钢局限性很大,因此对S成分控制将决定产品的切削 加工性能,当切削速度达到600-700转/分钟时,切削性明显下降,会出现粘刀、 刀具磨损大、断屑率低等问题。市场上很多含高S易切削钢中含有大量的FeS 夹杂物,且夹杂物的分布不均匀,其切削性和热加工性能不理想。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题提供,本均质易 切削钢具有热加工、切削性能好等优点,采用本方法生产的均质易切削钢中各元素分布均匀,硫化物夹杂呈纺锤状或拉长纺锤状均匀分布,能够消除FeS夹 杂物热加工性的不良影响,使生产出的均质易切削钢热加工性和易切削性都有 明显提高,且切削后的零件表面光滑度更好。 解决的技术问题所采用的技术方案一种均质易切削钢,含有如下组份(重量百分含量);C《0.12°/。, Si《0.07%, Mn0.803 1.31%, P《0.07%, S0.23 0.37%, Al《0.001%,余量为Fe和残余元 素。所述均质易切削钢中Mn/S的重量比为3.47 3.54。所述均质易切削钢中MnS夹杂物分布均匀,呈纺锤状或拉长纺锤状,MnS 以外的夹杂物数量极少。一种易切削钢的生产方法,包括以下步骤1、 利用电炉化钢,吹氧去碳、脱磷,使氧含量达500-1000PPm,控制出钢 温度1630-1650°C;2、 精炼包中微合金化,根据产品中对S含量的要求,先加FeS,再根据钢 液中S的含量按Mn/S之比为3.47-3.54范围而加Fe-Mn;3、 氩气搅拌进行还原,进一步使钢中各元素更加均匀化;4、 釆用火砖块造渣,火砖块含^203约40%、 &02约60%,稳定钢中S不 波动;5、 采用电石脱氧,不用A1及A1的化合物脱氧,进一步稳定Mn/S之比;6、 Mn/S之比控制在3.47-3.54之间,确保硫化物夹杂大部分生成MnS,而 少量的FeS也能溶解在MnS基体之中,形成(Mn Fe) S共晶结构;7、 在氩气保护下浇铸钢锭,采用5吋小锭型160(TC低温浇铸,使钢液快速 凝固;8、 用前步制得的铸锭做电渣重熔母电极,用200方结晶器进行电渣重熔;9、 控制轧制,翻離1100。C臓口热,将开车liU^帝赃騰誦1050。C,控制终 轧温度《820'C,将电渣重熔后的电渣锭直接轧制成成品均质易切削钢。所述电渣重熔过程中,电渣渣系采用多元渣系,其组分及重量百分比为 CaF2: A1203: Mn: MgO : Si02: S=41%: 32%: 4.5%: 5.7%: 16%: 0.8%。 所述多元渣系中Mn为金属锰,S为硫磺。所述电渣重熔过程中,电渣重为电渣重熔母电极重量的4.5%,电流4500A 5500A,电压45V 55V。 有益效果本专利技术中利用电炉化钢,吹氧去碳、脱磷有效去除C、 P等元素残留为精炼 打基础;在精炼包中微合金化过程中精确合理地控制Mn/S之比在极小的范围 内,确保硫化物夹杂大部分生成MnS,而少量的FeS也能溶解在MnS基体之中, 形成(Mn,Fe) S共晶结构,这种夹杂物比FeS硬,改善了钢的热加工性能; 通过氩气搅拌进行还原,完全采用电石脱氧,不用Al及Al的化合物脱氧,减 少Al203和A1N夹杂数量,在氩气保护下浇注防止钢水二次氧化,减少氧化物 夹杂,采用5吋小锭型160(TC低温浇注,实现钢液快速凝固,降低钢中元素凝 固偏析,确保易切削钢达均质化;并用此锭做电渣重熔母电极,进行电渣重熔 工艺处理,并采取严格控制电渣渣系组分及配比、重熔电压、电流使钢的化学 成分、组织更加均匀,夹杂物细小均匀分布,实现了易切削钢均质化;在轧制过 程中,細105(Ml(XTCfgiy加热,将开车liU^制在1000-1050°C,控制终轧温度《820 °C,因而细化了钢的晶粒,由原来4-5级,提高到7-8级,而且硫化物夹杂也比 较短小而且分布均匀。因此,采用上述方法生产的均质易切削钢与相似的Y12 钢相比,其热加工性和易切削性明显提高,且可使切削刀具寿命提高1倍,工 作效率提高50%。 附图说明图1为本专利技术易切削钢的纺锤体硫化物夹杂金相照片 图2为本发朋易切削钢拉长的纺锤体硫化物夹杂金相照片 图3为普通Y12易切削钢细长条状夹杂物金相照片 图4为普通Y12易切削钢的Ab03夹杂物金相照片 图5为普通Y12易切削钢的A1N夹杂物金相照片具体实施方式 实施例11、 将废钢置入电炉熔化,吹氧去碳、脱磷,使氧含量达500-1000PPm,将 出钢温度控制在1630-1650°C;2、 将前步钢液转至精炼包中进行微合金化,根据产品中对S含量的要求, 先加FeS,再根据钢液中S的含量按Mn/S之比为3.49加Fe-Mn;3、 氩气搅拌进行还原,进一步使钢中各元素更加均匀化,使硫化物夹杂也 更加均匀;4、 采用火砖块造渣,火砖块含^203约40%、 SiO2约60n/。,稳定钢中S不 波动;5、 采用电石脱氧,不用A1及A1的化合物脱氧,减少A1203和A1N夹杂数 量,且进一步稳定Mn/S之比;6、 将Mn/S之比精确控制在3.49,确保硫化物夹杂大部分生成MnS,而少 量的FeS也能溶解在MnS基体之中,形成(Mn Fe) S共晶结构;7、 在氩气保护下采用5吋小锭型160(TC低温浇注铸锭,锭重控制在380 公斤左右,使铸锭快速凝固;8、 用前步制得的铸锭做电渣重熔母电极,采用200方结晶器进行电渣重熔;9、 控制轧制,細105(M100。Cf繊口热,将开车li^^第l旌1000-1050°C,控制 终轧温度《82(TC,将电渣重熔后的电渣锭直接轧制成成品均质易切削钢。所述电渣重熔过程中,电渣渣系采用多元渣系,其组分及重量百分比为 CaF2 :A1203 :Mn : MgO : Si02: S=410/0: 32%: 4.5%: 5.7%: 16%: 0.8%, 所述电渣重熔过程中,渣重17公斤,.电流4500A 5500A,电压45V 55V。所述多元渣系中Mn为金属锰,S为硫磺。电渣重熔过程中,电渣重为电渣重熔母电极重量的4.5%。 在上述各阶段钢中化学元素变化用德国OBLF公司生产的直读光谱分析仪进行全程跟踪分析,确保化学成分的准确性。采用上述方法生产的均质易切削钢与相似的Y12钢相比,刀具寿命提高1倍,工作效率提高50%。表1为本实施例成品、头、中、尾部化学成分,表2为本实施例按ASTME45A 测定的夹杂物等级。表1<table>table see original document page 8</column></row><table>表2<table>table see original doc本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种均质易切削钢,其特征是:含有如下组份(重量百分含量);C≤0.12%,Si≤0.07%,Mn0.803~1.31%,P≤0.07%,S0.23~0.37%,Al≤0.001%,余量为Fe和残余元素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:高峰张洪良董国瑛兰宝玉
申请(专利权)人:辽宁凯瑞特钢有限公司
类型:发明
国别省市:21[中国|辽宁]

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