结构钢线材、改善结构钢线材切削性能的方法技术

一种结构钢线材、改善结构钢线材切削性能的方法，属于钢铁冶炼领域。结构钢线材的组成如下：C:0.42～0.48％、Si:0.15～0.35％、Mn:0.6～0.9％、P:0.030％以下、S:0.012％～0.028％、Ni：0.003～0.2％、Cr：0.02～0.2％、Cu：0.02～0.3％、Ni+Cr≤0.35％；Mn/S控制在20～40；A类夹杂物级别为1.0～3.0级；Als：0.010％～0.035％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成。该结构钢线材具有好的切削性能。

Methods of improving cutting performance of structural steel wire rod

【技术实现步骤摘要】
结构钢线材、改善结构钢线材切削性能的方法
本申请涉及钢铁冶炼领域，具体而言，涉及一种结构钢线材、改善结构钢线材切削性能的方法。
技术介绍
结构钢线材在应用中通常需要对其进行适当的加工处理，以便满足特定尺寸、形状的要求。然而，现有的结构钢线材的切削加工性能并不好，从而往往会导致在切削加工时造成伤刀具、效能低、增加加工成本等问题。针对结构钢线材的这些问题，现有技术中进行了一些尝试，试图解决上述困境。例如，专利号为CN201810458364的专利技术专利为一种提高高硫易切削钢切削性的控制方法，该专利技术公开了一种通过获得较理想的纺锤状的硫化物，从而提高易切削钢切削性能的途径，其中S:0.25％～0.50％，Mn/S≥4.0，以便能形成足够的MnS。该专利技术能大幅提升盘条切削性能，主要用于对切削性能要求较高的产品。但是，在该专利中披露的高硫易切削钢生产难度高，且不适于应用在以机械性能为主、切削性能为辅的结构钢盘条。专利号为CN201710122704的专利技术专利为一种石墨化易切削钢高速线材的制备方法，该专利技术公开了一种石墨化退火的制备方法，主要采用620℃～Ac1的等温处理，等温时间3～6小时，退火后组织主要由石墨和铁素体晶粒组成，石墨呈近球形，分布均匀，平均直径约为5μm，铁素体晶粒平均直径约为20μm，该组织特点使该钢具有良好的切削性能。然而，该工艺不仅需要热处理设备，而且生产周期长，不适于工业化大生产。
技术实现思路
本申请提供了一种改善结构钢线材切削性能的方法，其能够改善结构钢线材的切削性能且机械性能良好。本申请的实施例是这样实现的：在第一方面，本申请示例提供了一种结构钢线材，且该结构钢线材的A类夹杂物级别为1.0～3.0级。结构钢线材的化学组分构成如下，C:0.42～0.48％、Si:0.15～0.35％、Mn:0.6～0.9％、P:0.030％以下、S:0.012％～0.028％、Ni：0.003～0.2％、Cr：0.02～0.2％、Cu：0.02～0.3％、Ni+Cr≤0.35％；Mn/S的值为20～40，Als：0.010％～0.035％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成。在第二方面，本申请示例提供了一种改善结构钢线材切削性能的方法。该方法包括根据线材的目标直径控制对钢坯的轧制温度以获得A类夹杂物级别为1.0级至3.0级的结构钢线材。钢坯的化学组分构成如下：C:0.42～0.48％、Si:0.15～0.35％、Mn:0.6～0.9％、P:0.030％以下、S:0.012％～0.028％、Ni：0.003～0.2％、Cr：0.02～0.2％、Cu：0.02～0.3％、Ni+Cr≤0.35％；Mn/S的值为20～40，Als：0.010％～0.035％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成。对钢坯进行轧制的轧制制度如下：线材直径大于等于5.5mm且小于等于10mm时，开轧温度950℃至1100℃，终轧温度780℃至840℃。线材直径大于10mm且小于等于15mm时，开轧温度950℃至1100℃，终轧温度800℃至860℃。线材直径大于15mm且小于等于20mm时，开轧温度950℃至1100℃，终轧温度820℃至880℃。有益效果：为了改善结构钢线材的切削性能并获得合适的断屑，同时还兼具机械性能，以满足切削加工和应用于冰箱、空调等家电领域作为机械零件，本申请示例中选择控制结构钢的化学构成，主要涉及对S(硫)、Ni+Cr(锰+铬)；Mn/S(锰/硫)、A类夹杂物级别等成分优化、夹杂物控制。此外，上述方案还具有下述的特点：1.S含量控制在0.012％～0.028％，控制降低的锰硫比(Mn/S控制在20～40)，A类夹杂物级别(采用GB/T10561A法)由1.0以下提高到1.0～3.0级。由于A类夹杂物成分为Mn与S结合形成的长条状MnS，因此，车削时可阻断基体的连续性而利于断屑，从而改善切削性能。2.通过合理控制冶炼过程，实现S、Mn含量窄范围控制，保证成分达到目标要求。3.此外，固定开轧温度，经大量的试验确定出不同的终轧温度。尤其是根据不同直径线材，确定了开轧温度950℃～1100℃，终轧温度780℃～880℃，使得线材最终组织由心部至表面为均匀的珠光体+铁素体组织，从而得到切削性能、硬度合适、塑性好的盘条。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。图1为现有的结构钢线材的A细夹杂物形貌图；图2为基于本申请实施例方案获得结构钢线材的A细夹杂物形貌图；图3为图1结构钢线材的切削物(切屑)形貌；图4为图2结构钢线材的切削物(切屑)形貌。具体实施方式下面将结合实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。为了在机械性能和切削加工性能两方面取得平衡，本申请示例中，专利技术人提出了一种具有新的化学组分构成的结构钢。该结构钢可以被制作为各种结构和形状使用，例如圆钢、线材等等。示例中，结构钢以线材的方式被示例性地说明。承前述，该结构钢的组成如下：C:0.42～0.48％、Si:0.15～0.35％、Mn:0.6～0.9％、P:0.030％以下、S:0.012％～0.028％、Ni：0.003～0.2％、Cr：0.02～0.2％、Cu：0.02～0.3％、Ni+Cr≤0.35％；Mn/S控制在20～40；Als：0.010％～0.035％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成。并且其A类夹杂物级别为1.0～3.0级。示例性地，C的含量还可以是0.43％、0.44％、0.45％、0.46％或0.47％。硅的含量还可以是0.15％、0.20％、0.25％或0.30％。锰的含量还可以是0.65％、0.70％、0.75％、0.80％或0.85％。磷的含量还可以是0.015％、0.020％或0.025％。硫的含量还可以是0.015％、0.020％、或0.025％。镍的含量还可以是0.005％、0.010％、0.015％或0.020％。铬的含量还可以是0.05％、0.10％或0.15％。铜的含量还可以是0.04％、0.06％、0.08％或0.10％。镍和铬的总量也可以是0.05％、0.10％、0.15％、0.20％或0.25％。锰/硫比也可以是25、28、30、32、35或38。A类夹杂物的级别例如是1.0、1.5、2.0、2.5或3.0。其中结构钢中的化学中可以在上述范围内予以适当的选择。为了避免赘述，对于上述示例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构钢线材，其特征在于，所述结构钢线材的A类夹杂物级别为1.0～3.0级；/n所述结构钢线材的化学组分构成如下，C:0.42～0.48％、Si:0.15～0.35％、Mn:0.6～0.9％、P:0.030％以下、S:0.012％～0.028％、Ni：0.003～0.2％、Cr：0.02～0.2％、Cu：0.02～0.3％、Ni+Cr≤0.35％；Mn/S的值为20～40，Als：0.010％～0.035％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成。/n

【技术特征摘要】
1.一种结构钢线材，其特征在于，所述结构钢线材的A类夹杂物级别为1.0～3.0级；
所述结构钢线材的化学组分构成如下，C:0.42～0.48％、Si:0.15～0.35％、Mn:0.6～0.9％、P:0.030％以下、S:0.012％～0.028％、Ni：0.003～0.2％、Cr：0.02～0.2％、Cu：0.02～0.3％、Ni+Cr≤0.35％；Mn/S的值为20～40，Als：0.010％～0.035％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成。


2.根据权利要求1所述的结构钢线材，其特征在于，在所述结构钢线材中，S含量为0.020％至0.025％；
或者，Mn/S比为25至35；或者Mn/S比为28至30；
或者，A类夹杂物为1.5-2.5；
或者，Ni+Cr含量为0.10％至0.15％。


3.根据权利要求1所述的结构钢线材，其特征在于，所述结构钢线材的直径大于等于5.5mm且小于等于10mm；或者，所述结构钢线材的直径大于10mm且小于等于15mm；或者，所述结构钢线材的直径大于15mm且小于等于20mm。


4.一种改善结构钢线材切削性能的方法，其特征在于，根据线材的目标直径控制对钢坯的轧制温度以获得A类夹杂物级别为1.0级至3.0级的结构钢线材；
所述钢坯的化学组分构成如下：C:0.42～0.48％、Si:0.15～0.35％、Mn:0.6～0.9％、P:0.030％以下、S:0.012％～0.028％、Ni：0.003～0.2％、Cr：0.02～0.2％、Cu：0.02～0.3％、Ni+Cr≤0.35％；Mn/S的值为20～40，Als：0.010％～0.035％，剩余部分由Fe和不可避免的杂质组成；
对钢坯进行轧制的轧制制度如下：
线材直径大于等于5.5mm且小于等于10mm时，开轧温度950℃至1100℃，终轧温度780℃至840℃；
线材直径大于10mm且小于等于15mm时，开轧温度950℃至1100℃，终轧温度800℃至860℃；
线材直径大于15mm且小于等于20mm时，开轧温度950℃至1100℃，终轧温度820℃至880℃。


5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡娟，李成良，黄德智，周楠，谢杰智，雷中钰，敖永明，农之江，刘金源，刘春林，
申请(专利权)人：广东韶钢松山股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44