本发明专利技术涉及金属冶炼技术领域，尤其涉及易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材，特征是所述不锈钢线材的化学成分按质量百分比计，包括C:0.03～0.12％、S i:0.3～1％、N<0.15％、P<0.05％、Mn:0.5～2.0％、Cr:16～18％、N i:8～9％、S:0.15～0.35％、Cu:1.5～3.0％、Te:0.003～0.03％、B:0.001～0.003％余量为Fe和不可避免的杂质。还涉及该不锈钢线材的制备方法，该制备方法包括将炉料依次经电炉冶炼、AOD炉冶炼、LF钢包精炼、连铸、铸坯修磨、线材轧制、固溶退火、酸洗工序处理。本发明专利技术通过适当控制不锈钢中的硫含量，通过碲微合金化改善硫化物形貌和分布，添加硼元素提高材料的热加工性能，从而获得一种具有优异切削性能和高表面质量的奥氏体不锈钢线材。该不锈钢线材的制备方法，工序简单，操作方便，能够制备出易切削、具有高表面质量的奥氏体不锈钢线材。表面质量的奥氏体不锈钢线材。表面质量的奥氏体不锈钢线材。
【技术实现步骤摘要】
易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材及其制备方法
[0001]本专利技术涉及金属冶炼
，尤其涉及易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材及其制备方法。
技术介绍
[0002]易切削不锈钢以优良的切削性能和耐腐蚀性能为主要特征，广泛应用于汽车工业、精密仪表工业和家用电器等行业。目前，易切削不锈钢主要是在不锈钢系列钢种中加入易切削元素形成的，其中硫系易切削不锈钢和铅系易切削不锈钢是广泛使用的易切削不锈钢钢种。铅系易切削钢的切削性能好，但由于铅污染环境以及铅在废钢回收熔炼过程中的有害作用，其应用受到了限制。因此，目前世界各大钢铁公司在易切削钢的发展规划上，都在朝着无铅易切削钢方面发展。硫系易切削钢要得到优异的切削性能则需要添加较高的硫含量，硫含量往往添加到0.3％以上，但较高的硫含量会导致钢的力学性能显著降低，热加工性能差，产品缺陷率高，难以实现大规模稳定生产。
[0003]为解决这些问题，如公开号为CN109971918A的专利技术专利，公开了一种“易切削钢的铋碲复合添加工艺方法”，该专利申请中描述了一种Te和Bi复合添加的易切削奥氏体不锈钢的化学组成，该钢种通过添加Te和Bi，改善了切削性能，但对于易切削钢，应用广泛的是线材，线材的生产需要材料具有良好的热加工性能，而该专利技术没有考虑Te和Bi的添加对材料热加工性能的影响；另外，对于常用的易切削不锈钢，下游加工往往还需要进行拉拔或者冷镦等加工，需要良好的冷加工性能，往往还要添加一定含量的Cu含量，才能满足使用要求，这在该专利技术专利的成分设计中也没有涉及。
[0004]又如公开号为CN109825770A的专利技术专利，公开了“一种含硫含铋易切削不锈钢及其制备方法”，该专利申请技术中描述了Bi微合金化的奥氏体不锈钢及其制造方法，研究表明，Bi能较好改善材料的切削性能，但是Bi元素的添加会大幅度降低材料的热加工性能，该专利技术专利并没有阐述Bi对热加工性能的影响及其防范对策。
技术实现思路
[0005]为解决上述
技术介绍
中提出的问题，本专利技术提供一种易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材；还提供一种易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材的制备方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材，所述不锈钢线材的化学成分按质量百分比计，包括C:0.03～0.12％、Si:0.3～1％、N<0.15％、P<0.05％、Mn:0.5～2.0％、Cr:16.0～18.0％、Ni:8.0～9.0％、S:0.15～0.35％、Cu:1.5～3.0％、Te:0.003～0.03％、B:0.001～0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0007]作为优选，该不锈钢线材化学组成按质量百分比计，包括C:0.03～0.12％、Si:0.3～1％、N<0.15％、P<0.05％、Cr:17.0～18.0％、Ni:8.1～8.6％、Mn:1.2～2.0％、S:0.20～0.30％、Cu:2.0～2.5％、Te:0.005～0.02％、B:0.001～0.003％，余量为Fe和不可避免的杂
质。
[0008]作为优选，所述线材椭圆度≤0.15mm。
[0009]作为优选，所述不锈钢中总氧含量≤50ppm。
[0010]一种易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材的制备方法，该制备方法包括将炉料依次经电炉冶炼、AOD炉冶炼、LF钢包精炼、连铸、铸坯修磨、线材轧制、固溶退火、酸洗工序处理，其中，
[0011]在AOD炉冶炼、LF钢包精炼工序中分批投加FeS，使钢水中S含量精确控制在0.15～0.35％；具体地，首先在AOD炉冶炼工序中投加FeS，计算S的收得率，然后再在LF钢包精炼工序中再次补加FeS时，按照AOD投加的收得率计算投加量，进而达到精确控制钢水中S含量的目的；
[0012]在LF钢包精炼工序中，喂入碲线，使钢水中Te的含量控制在30
×
10
‑4～300
×
10
‑4％，精炼时间控制在30min以上，确保夹杂物的充分去除和添加元素的均匀性；精炼结束后，吹氩软吹搅拌8min以上。
[0013]作为优选，所述不锈钢中Ni、Cr元素当量满足下列关系：
[0014]Nieq＝(Ni)+(Co)+0.1
×
(Mn)
‑
0.01
×
(Mn)2+18
×
(N)+30
×
(C)；
[0015]Creq＝(Cr)+1.5
×
(Mo)+1.5
×
(W)+0.48
×
(Si)+2.3
×
(V)+1.75
×
(Nb)+2.5
×
(Al)；
[0016]其中，限定Nieq和Creq的式中的元素符号表示各元素以质量百分数计的含量。
[0017]作为优选，在LF钢包精炼工序中，投加硼铁，控制钢水中B含量在0.001～0.003％。
[0018]作为优选，在连铸工序中，过热度控制在20～40℃。
[0019]作为优选，线材轧制工序中，采用热轧工艺，加热温度为1245～1275℃。
[0020]作为优选，在AOD炉冶炼过程中，吹氩软搅拌。
[0021]下面，对本专利技术的具有优异切削性能和高表面质量的奥氏体不锈钢线材各元素的作用进行叙述。
[0022](1)碳(C)，C是强烈形成、稳定和扩大奥氏体区的元素，C对室温下形成奥氏体组织起到重要作用。但是C含量太高会降低不锈钢的塑性，而且对不锈钢的耐蚀性不利，所以C要有适当的百分含量。
[0023](2)锰(Mn)，是比较弱的奥氏体形成元素，但在不锈钢中是强烈的奥氏体组织稳定元素，并能提高N在钢中的溶解度。另外，Mn与S元素形成低熔点的MnS夹杂物是提高材料切削性能的关键因素，易切削钢种需要一定含量的Mn元素，但Mn对奥氏体不锈钢的耐蚀性有着负面影响，因此Mn含量也不能太高。
[0024](3)铬(Cr)，Cr是不锈钢中最重要的合金元素，是获得不锈钢不锈性和耐蚀性的保证。本专利技术的Cr含量控制在16～18％，Cr不能太高的原因是为了获得室温下单一的奥氏体组织。
[0025](4)镍(Ni)，Ni是形成和稳定奥氏体相最重要的元素，并且还可以增强不锈钢抗还原酸的能力和提高加工性能，但为了降低成本，本专利技术Ni含量控制在8.0～9.0％。
[0026](5)铜(Cu)，Cu可以改善不锈钢冷加工性能，易切削钢下游加工需要进行拉拔、冷镦等加工，因此本专利技术添加1.5～3.0％重量的Cu。另外，从降低成本的角度考虑，本专利技术的Cu含量优选为2.0～2.5％。
[0027](6)磷(P)，P在不锈钢中被视为有害元素，应尽量控制得越低越好。
[0028](7)硫(S)，S是易切削钢的关键元素，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材，其特征在于，所述不锈钢线材的化学成分按质量百分比计，包括C:0.03～0.12％、Si:0.3～1％、N<0.15％、P<0.05％、Mn:0.5～2.0％、Cr:16.0～18.0％、Ni:8.0～9.0％、S:0.15～0.35％、Cu:1.5～3.0％、Te:0.003～0.03％、B:0.001～0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材，其特征在于，所述不锈钢线材的化学组成优选按质量百分比计，包括C:0.03～0.12％、Si:0.3～1％、N<0.15％、P<0.05％、Cr:17.0～18.0％、Ni:8.1～8.6％、Mn:1.2～2.0％、S:0.20～0.30％、Cu:2.0～2.5％、Te:0.005～0.02％、B:0.001～0.003％，余量为Fe和不可避免的杂质。3.根据权利要求1所述的易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材，其特征在于，所述线材椭圆度≤0.15mm。4.根据权利要求1所述的易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：季灯平，李立，严道聪，马振宇，王贞应，
申请(专利权)人：浙江青山钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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