本发明专利技术提供一种低碳再硫化易切削钢产品及其制备方法，即使不加毒性Ｐｂ或例如Ｂｉ或Ｔｅ等特定元素，也具有优异的以成品表面粗糙度为代表的切削加工性。钢产品具有特定的组成，具有满足下列条件的Ｍｎ和Ｓ含量：０．４０≤Ｍｎ×Ｓ≤１．２和Ｍｎ／Ｓ≥３．０，并且含有铁素体－珠光体结构作为其金相结构，其中所述钢产品中硫化物夹杂物的平均宽度（μｍ）为２．８×（ｌｏｇ ｄ）或大于２．８×（ｌｏｇ ｄ），式中ｄ（ｍｍ）是所述钢产品的直径，金相结构中先共析铁素体具有１３３～１５０的硬度ＨＶ或在０．３的应变下２００℃和２５℃之间的变形阻力差为１１０ＭＰａ或更大且为２００ＭＰａ或更小，在压缩试验中，在０．３ｍｍ／分钟的变形速率下测定变形阻力。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种不含铅(Pb)和具有满意的切削加工性的低碳再硫化易切削钢产品及其制备方法。这里的“钢产品”典型地指热轧棒材和钢条。
技术介绍
低碳再硫化易切削钢产品用在不需要高的机械性能但是需要良好的切削加工性和可以经切削大量地生产的例如螺丝和螺纹接头等小零件中。除含S外还含Pb的易切削钢产品广泛地用作具有更满意的切削加工性的易切削钢产品。铅是损害健康的有害物质，已经需要降低这种易切削钢产品中的铅含量。碲(Te)也用在一些易切削钢产品中，但是它具有毒性和使热加工性变差，必须降低其含量。已经进行了许多研究来改进低碳再硫化易切削钢产品的切削加工性，它们中许多涉及硫化物夹杂物的种类、尺寸和构造的控制(参见专利文献1、2、3、4、5和6)。专利文献7指出钢产品中的氧含量对于控制硫化物夹杂物的尺寸和构造是重要的。专利文献8表明控制在排放前熔融钢中的氧含量是重要的。许多技术涉及氧化物夹杂物的控制(参见专利文献9、10、11、12和13)。除这些夹杂物外，结构和性质(母体性质)也显著地影响切削加工性，但是仅有很少的技术注意这些因素。例如，仅仅有少量的技术注意到它们，例如规定在轧制方向上连续延长的条纹珠光体结构的技术(专利文献14)和规定先共析铁素体中溶解的碳含量(专利文献15)。例如专利文献16提出一种低碳再硫化易切削钢产品，它含有0.16重量％～0.5重量％的S、0.003重量％～0.03重量％的N和100ppm～300ppm的氧，其含有的氮(N)量比连续浇铸生产的常规易切削钢产品大。得到的易切削钢产品可以降低切削时在刀面上形成的切屑瘤(build-upedge)，具有等于或高于锭钢产品的切削加工性。专利文献1日本专利第1605766号公报(权利要求书)专利文献2日本专利第1907099号公报(权利要求书)专利文献3日本专利第2129869号公报(权利要求书)专利文献4日本专利申请公开(JP-A)第09-157791号公报(权利要求书)专利文献5日本专利申请公开(JP-A)第11-293391号公报(权利要求书)专利文献6日本专利申请公开(JP-A)第2003-253390号公报(权利要求书)专利文献7日本专利申请公开(JP-A)第09-31522号公报(权利要求书)专利文献8日本专利申请公开(JP-A)第56-105460号公报(权利要求书)专利文献9日本专利第1605766号公报(权利要求书)专利文献10日本专利第1907099号公报(日本专利申请公布第04-54736号)(权利要求书)专利文献11日本专利第2922105号公报(权利要求书)专利文献12日本专利申请公开(JP-A)第09-71838号公报(权利要求书)专利文献13日本专利申请公开(JP-A)第10-158781号公报(权利要求书)专利文献14日本专利第2125814号公报(日本专利申请公布(JP-B)第01-11069号)(权利要求书)专利文献15日本专利第2740982号公报(权利要求书)专利文献16日本专利第2129869号公报(日本专利申请公布(JP-B)第08-949号)(权利要求书)
技术实现思路
本专利技术解决的问题尽管上述申请中公开的各个技术在改进易切削钢产品的切削加工性中起着重要作用，但是它们在形成过程中不能产生充分的切削加工性，特别是成品表面粗糙度。例如，专利文献8公开的技术控制钢产品中的夹杂物使总MnS夹杂物中的具有5μm或大于5μm的长轴和2μm或大于2μm的短轴的MnS含量为50％或大于50％，所述长轴与短轴的比为5或小于5，氧化物夹杂物中Al2O3的平均含量为15％或小于15％。但是，这种钢产品必须含有总含量为0.2％或大于0.2％的Pb、Bi和Te，不加入这些元素不能产生充分的切削加工性。为了控制硫化物夹杂物的尺寸和构造(configuration)，专利文献7和8公开的技术控制钢产品或熔融钢中的氧含量。但是，这些钢产品实际上含有100～500ppm的高含量的氧。这么高的氧含量经常产生对切削加工性有害的氧化物夹杂物，还引发气孔，产生表面缺陷。基于这些问题完成了本专利技术，本专利技术的一个目的是提供一种低碳再硫化易切削钢产品，即使不添加毒性Pb或例如Bi或Te等特定元素，所述低碳再硫化易切削钢也具有满意的以成品表面粗糙度为代表的切削加工性，本专利技术还提供一种制备所述钢产品的合适方法。解决问题的方法为了达到上述目的，一方面，本专利技术提供一种成品表面粗糙度优异的低碳再硫化易切削钢产品，所述低碳再硫化易切削钢产品包含以质量百分比为基础，C0.02％～0.12％；Si0.01％或低于0.01％；Mn1.0％～2.0％；P0.05％～0.20％；S0.30％～0.60％；N0.007％～0.03％，平衡量是Fe和不可避免的杂质，Mn和S的含量满足下列条件0.40≤Mn*S≤1.2和Mn/S≥3.0，所述钢产品具有铁素体-珠光体结构作为其金相结构，其中所述钢产品中硫化物夹杂物的平均宽度(μm)为2.8×(log d)或大于2.8×(log d)，式中d是所述钢产品的直径(mm)，金相结构中先共析铁素体具有133～150的硬度HV。另一方面，本专利技术提供一种成品表面粗糙度优异的低碳再硫化易切削钢产品，所述钢产品包含以质量百分比为基础，C0.02％～0.12％；Si0.01％或低于0.01％；Mn1.0％～2.0％；P0.05％～0.20％；S0.30％～0.60％；N0.007％～0.03％，平衡量是Fe和不可避免的杂质，Mn和S的含量满足下列条件0.40≤Mn×S≤1.2和Mn/S≥3.0，所述钢产品具有铁素体-珠光体结构作为其金相结构，其中所述钢产品中硫化物夹杂物的平均宽度(μm)为2.8×(log d)或大于2.8×(log d)，式中d是所述钢产品的直径(mm)，在0.3的应变(strain)时200℃和25℃之间的变形阻力差为110MPa或大于110MPa且200MPa或小于200MPa，在压缩试验中在0.3mm/分钟的变形速率下测定变形阻力。另外，本专利技术提供一种制备所述成品表面粗糙度优异的低碳再硫化易切削钢产品的合适方法。具体地，本专利技术提供一种制备成品表面粗糙度优异的低碳再硫化易切削钢产品的方法，所述方法包括如下步骤浇铸具有上述组成的钢，以及在浇铸步骤之前控制游离氧(Of)的含量为30ppm或大于30ppm且低于100ppm，控制游离氧与S的比Of/S在0.005～0.030的范围内，游离氧Of和S包含在浇铸前的熔融钢中。有益效果易切削钢产品的成品表面粗糙度随切屑瘤的产生、尺寸、形状和均匀性显著地变化。切屑瘤是部分加工材料粘附在刀具表面上和起刀具的一部分的作用的现象。它特别损坏加工材料的初始成品表面粗糙度。切屑瘤仅仅在特定的条件下发生，但是在本领域中易切削钢产品常常在产生切屑瘤的条件下切割。另一方面，切屑瘤起到保护刀刃从而延长刀具寿命的作用。因此，考虑到所有的因素，除去(防止其发生)这些切屑瘤是不利的，稳定地形成切屑瘤和使其尺寸和形状均匀化是重要的。本专利技术通过大尺寸的球形MnS夹杂物的作用和增加溶解的N含量，能够稳定地形成其尺寸和形状均匀的切屑瘤。另外，本专利技术通过控制含有铁素体-珠光体复合结构的钢的金相结构中的先共析铁素本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种成品表面粗糙度优异的低碳再硫化易切削钢产品，以质量百分比为基础，它包含：Ｃ：０．０２％～０．１２％；Ｓｉ：０．０１％或低于０．０１％；Ｍｎ：１．０％～２．０％；Ｐ：０．０５％～０．２０％；Ｓ：０． ３０％～０．６０％；Ｎ：０．００７％～０．０３％；平衡量是Ｆｅ和不可避免的杂质，Ｍｎ和Ｓ的含量满足下列条件：０．４０≤Ｍｎ＊Ｓ≤１．２和Ｍｎ／Ｓ≥３．０，并且所述钢产品具有铁素体－珠光体结构作为其金相结构，其中所述钢 产品中硫化物夹杂物的平均宽度（μｍ）为２．８＊（ｌｏｇｄ）或大于２．８＊（ｌｏｇｄ），式中ｄ是所述钢产品的直径（ｍｍ），并且所述金相结构中先共析铁素体具有１３３～１５０的硬度ＨＶ。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：家口浩，坂本浩一，杉村朋子，阿南吾郎，尾崎胜彦，
申请(专利权)人：株式会社神户制钢所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。