一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料制造技术

本发明专利技术公开了一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料，不锈钢材料包括以下重量百分比的原料：C：0.02

【技术实现步骤摘要】
一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料


[0001]本专利技术涉及易切削不锈钢的
，尤其是涉及一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料。

技术介绍

[0002]不锈钢通常指铬含量在12
‑
30％的铁基耐蚀合金钢，并且在空气、水、盐的水溶液、酸以及其他腐蚀介质中都具有稳定性；不锈钢因其具有优良的耐蚀性、成型性、加工性以及强韧性，是民用、军工、核电及航天等领域不可或缺的一种钢材料。
[0003]近年来，随着工业的发展，自动化水平的不断提高，不锈钢的生产加工的设备的性能也不断提升，随着切削加工设备的性能改进，对待加工部件所用的钢材性能的要求也越来越高。对于不锈钢的生产来说，脱碳保铬是冶炼不锈钢的主要任务，也是不锈钢区别于其它钢种的主要冶炼特性。根据钢种碳含量要求的不同，快速将高Cr钢液中的碳含量降至目标成分,同时减少过程中贵金属Cr的氧化烧损是不锈钢冶炼的主要难点。对于不同种类的不锈钢材料，不锈钢材料中Cr以及碳含量的要求也不同，其生产要求也不同。
[0004]因此，如何制备得到易切削性不锈钢材料成为众多厂家所要解决的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供了一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料。
[0006]第一方面，本申请提供一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料，采用如下的技术方案：一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料，不锈钢材料包括以下重量百分比的原料：C：0.02
‑
0.25％；Si：0.001
‑
0.20％；Mn：0.50
‑
2.5％；P：0.05％以下；S：0.05
‑
0.40％；Cr：16.0
‑
20.0％；Ni:7.0
‑
14.0％；Bi：0.01
‑
0.25％；B：0.001
‑
0.0050％；N：0.04％以下；Al：0.001
‑
0.020％；Mg：0.01％以下；Ca：0.01％以下；Pb：0.01％以下；O：0.001
‑
0.025％；除上述组分外，还含有以重量百分比表示的Te和Se中一种或两种切削元素：Se：0.02
‑
0.30％；Te：0.01
‑
0.20％；且主要切削元素满足下列公式：0.01＜wS+0.15wBi+0.4wSe+0.25wTe＜0.5；1＜[Mn]/[(S+1.5Se+2.5Te)]＜4；[Se]/[S]＜0.3；[Te]/[S]＜0.3；余量是Fe和不可避免的杂质。
[0007]本申请中S、Bi、Se、Te这四种主要起切削作用的元素对提高不锈钢的被切削性能共同起了关键的作用，但是四者的作用各不相同。
[0008]硫(S)的加入使不锈钢产生热脆性，降低钢的延展性和韧性，加入的硫(S)在不锈钢中会形成硫化物，从而可以降低韧性，提高不锈钢的切削性能。
[0009]硒(Se)的加入降低了不锈钢的韧性，从而可以提高不锈钢的切削性能；碲(Te)的
加入改良了不锈钢的机械加工性能，仅仅添加少量的碲就能改善不锈钢的切削及加工性能。硒(Se)以及碲(Te)的添加是为了优化硫化物的产生形态，增加硫化物的数量，并在不锈钢内形成一定数量的硫化物的夹杂物，从而增加了不锈钢的易切削效果。
[0010]铋(Bi)的加入可显著改善锻铸铁的化学成分和锻造性能，提高机械性能，加入的铋会单独存在或和硫化物一起以粘附物质的形式存在于硫化物型夹杂物微粒的外表面，从而改善不锈钢的切削性。
[0011]本申请中加入的主要切削元素(S、Bi、Se、Te)满足下列公式：0.01＜wS+0.15wBi+0.4wSe+0.25wTe＜0.5；1＜[Mn]/[(S+1.5Se+2.5Te)]＜4；[Se]/[S]＜0.3；[Te]/[S]＜0.3；上式中复合相形成量的含有率可以原子的相对含有率表示，即以换算成相同原子数的S重量的形式来表示最适当的复合型化合物的含有率范围。本申请中通过对主要切削元素(S、Bi、Se、Te)的重量含量进行调整，从而有效提高了不锈钢的易切削性能。
[0012]优选的，不锈钢材料包括以下重量百分比的原料：C：0.04
‑
0.2％；Si：0.005
‑
0.10％；Mn：0.7
‑
2％；P：0.05％以下；S：0.1
‑
0.30％；Cr：17.0
‑
19.0％；Ni:9.0
‑
13.0％；Bi：0.05
‑
0.2％；B：0.001
‑
0.004％；N：0.04％以下；Al：0.005
‑
0.01％；Mg：0.01％以下；Ca：0.01％以下；Pb：0.01％以下；O：0.001
‑
0.020％。
[0013]本申请中通过对原料的加入量进行调整，从而有效提高了不锈钢的易切削性能。
[0014]优选的，不锈钢材料还含有MgO、CaO、Al2O3、SiO2、MnO中的一种以上的氧化物，所述氧化物的微粒占据的面积在400倍的显微视野下最大平均直径不大于20μm，数量为5微粒以上1000微粒以下/mm2。
[0015]第二方面，本申请提供一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料的制备方法，采用如下的技术方案：将不锈钢各原料经冶炼、连铸、热轧、热退火酸洗，得到不锈钢材料。
[0016]优选的，热轧步骤中，将加热炉依次设置预热区、加热区以及均热区。
[0017]在预热区内进行热轧生产时，预热区的温度为900
‑
950℃，反应时间为10
‑
20min；在加热区内进行热轧生产时，加热区的温度为1000
‑
1200℃，反应时间为100
‑
150min；在均热区内进行热轧生产时，均热区的温度为1210
‑
1300℃，反应时间为100
‑
170min。
[0018]优选的，在预热区进行热轧生产时，向加热炉中吹入二氧化碳；在加热区内进行热轧生产时，向加热炉中吹入氩气；在均热区内进行热轧生产时，向加热炉中吹入二氧化碳以及氩气。
[0019]优选的，通入的二氧化碳的流量为1200
‑
1400NM3/h，通入的氩气的流量为1000
‑
1100NM3/h。
[0020]脱碳保铬是冶炼不锈钢的重要步骤，本申请中在预热区进行热轧生产时，向加热炉中吹入二氧化碳；通入的二氧化碳可以对钢坯进行保护作用，有效防止在进行热轧过程中，钢坯中的金属元素因为遇到氧气而进行氧化，有效提高了钢坯性能的稳定性。
[0021]在加热区内进行热轧生产时，向加热炉中吹入氩气；在钢坯进行热轧的过程通入
氩气，通入的氩气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料，其特征在于，不锈钢材料包括以下重量百分比的原料：C：0.02
‑
0.25％；Si：0.001
‑
0.20％；Mn：0.50
‑
2.5％；P：0.05％以下；S：0.05
‑
0.40％；Cr：16.0
‑
20.0％；Ni:7.0
‑
14.0％；Bi：0.01
‑
0.25％；B：0.001
‑
0.0050％；N：0.04％以下；Al：0.001
‑
0.020％；Mg：0.01％以下；Ca：0.01％以下Pb：0.01％以下；O：0.001
‑
0.025％；除上述组分外，还含有以重量百分比表示的Te和Se中一种或两种切削元素：Se：0.02
‑
0.30％；Te：0.01
‑
0.20％；且主要切削元素满足下列公式：0.01＜wS+0.15wBi+0.4wSe+0.25wTe＜0.5；1＜[Mn]/[(S+1.5Se+2.5Te)]＜4；[Se]/[S]＜0.3；[Te]/[S]＜0.3；余量是Fe和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的一种具有良好切削性和切削破坏性的不锈钢材料，其特征在于，不锈钢材料包括以下重量百分比的原料：C：0.04
‑
0.2％；Si：0.005
‑
0.10％；Mn：0.7
‑
2％；P：0.05％以下；S：0.1
‑
0.30％；Cr：17.0
‑
19.0％；Ni:9.0
‑
13.0％；Bi：0.05
‑
0.2％；B：0.001
‑
0.004％；N：0.04％以下；Al：0.005
‑
0.01％；Mg：0.01％以下；Ca：0.01％以下；Pb：0.01％以下；O：0.001
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：周建国，
申请(专利权)人：江苏三鑫特殊金属材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：