【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及易切削磨具钢及精准控制易切削磨具钢s含量的冶炼方法，属于炼钢的。
技术介绍
1、常规工艺生产含硫易切削合金模具钢，虽然在kr不脱硫或者选用部分高硫废钢，但在转炉内为了脱磷，选用高碱度渣系，导致转炉会脱除一部分s元素；同时，转炉出钢加合金、碳粉全脱氧，甚至加部分铝或其他强脱氧合金元素来降低钢水氧含量，造中高碱度渣系，lf精炼过程炉渣扩散脱氧及钙处理，均会造成钢水大量的脱硫，然后需要在lf精炼过程加入大量的硫线或硫铁，s元素控制稳定性差。连铸过程采用低过热度配合中低强度冷却工艺，连铸钢水温度控制低，不利于结晶器保护渣的熔化及与铸坯的分离，且二冷水的控制及压下等并未根据各区段坯料冷却特性，精准设计水量及压下量分配。综合造成含硫易切削合金磨具钢整体生产效率低，s元素及夹杂物控制差，生产成本高。
2、专利技术人经过检索本领域文献发现：
3、专利cn101580912b提供了低碳高硫易切削钢的生产工艺方法，钢中主要成分包括c 0.14%-0.20%，si 0.17%-0.37%，mn 1.30%-1.60%，p＜ 0.040%，s 0.080%-0.130%。采用电炉在不供电情况下吹氧冶炼，电炉热装铁水与废钢比例达到 7:1-3，炉门碳氧枪和炉壁煤氧副枪交替向炉内吹氧富碳熔炼；偏心炉底留钢留渣出钢，炉后加入钢芯铝、ba-ca-si或复合精炼脱氧剂的一种或几种预脱氧及合金化，然后造渣；精炼炉造低碱度渣，精炼渣的组成重量比例为：cao 40%-50%，sio2 15%-30%，al2o3 20%-35%，m
4、经过研究发现以下结论：
5、专利cn101580912b虽然提供了低碳高硫易切削钢的生产工艺方法。但是在电炉内未使用高硫铁水和高硫废钢，后继增硫量大，成本高。同时，该专利技术专利所述的钢种成分并不含al，但其在电炉出钢和lf精炼过程均加钢芯铝、ba-ca-si或复合精炼脱氧剂进行脱氧合金化，该类复合脱氧剂均可大幅降低钢水和炉渣中的氧含量，同时会造成钢水中存在氧化铝类高熔点夹杂，对产品加工性能不利。另外，在精炼出钢时又喂入ca-si线，ca元素可以直接和s反应脱硫，不利于s含量的稳定控制。采用高碱度保护渣，该类保护渣熔点偏高，流动性差，对坯料的润滑、导热效果不理想，不利于表面质量的控制；同时，无压下工艺，对中心疏松、偏析控制也不利。
6、易切削合金模具钢广泛应用于各类模具、模架，便于加工切削，且可延长刀具寿命。由于其要求极高的加工性能和产品质量，对硫化物的形态控制、坯料纯净度、铸坯的坯型、铸坯表面及内部质量均有非常高的要求。因此，为了获得高质量的易切削合金模具钢，关键是控制好钢中s含量稳定性、硫化物夹杂形态、坯料氧含量、纯净度及铸坯质量。基于此，本专利技术提供一种易切削磨具钢及精准控制易切削磨具钢s含量的冶炼方法。
技术实现思路
1、为了解决上述存在的问题，本专利技术公开了一种易切削磨具钢及精准控制易切削磨具钢s含量的冶炼方法，其具体技术方案如下：
2、一种易切削磨具钢，所述易切削合金模具钢的化学成分按质量百分数计包括：c：0.25%-0.55%、si：0.20%-0.60%、mn：1.25%-1.85%、cr：1.7%-2.2%、mo：0.10%-0.40%、ni≤0.02%、cu≤0.015%、p≤0.015%、n≤0.0025%、h≤0.0002%，s：0.08%-0.12%、t.o≤0.002%、alt≤0.003%、ti≤0.0015%，以及fe和其他不可避免的组分。
3、一种精准控制上述的易切削磨具钢s含量的冶炼方法，按高炉冶炼—转炉冶炼—转炉出钢—lf精炼—rh真空精炼—连铸流程生产，具体如下：
4、步骤1：高炉冶炼：选用高硫铁矿在高炉中炼铁，获得铁水，出铁进入铁包，出铁完成后铁水不扒渣，然后运至转炉冶炼，铁包中的铁水中成分按质量百分数计包括：c：4.0%-4.4%、si：0.25%-0.65%、p≤0.11%、s：0.05%-0.10%，温度1350-1400℃；
5、步骤2：转炉冶炼：转炉装入量为200±5t，废钢比10-15%，选用普通废钢冶炼，转炉冶炼前期采用中低碱度、高氧化性炉渣冶炼，转炉吹炼前期控制炉渣碱度cao/sio2=1.2-1.6，渣中t.fe含量20-30%，控制钢水温度≤1450℃，然后倒渣70%以上；第二阶段吹炼，分2-4批次加入石灰、轻烧白云石、球团、含硫渣造渣，渣量（除了这些造渣料以外，还包括铁氧化以后形成的氧化铁进入炉渣，全部加一起的总渣量）控制50-70kg/t，炉渣碱度2.0-3.0，渣中t.fe含量15-25%，吹炼至c含量0.03-0.06%时，钢水温度1600-1650℃，氧含量0.040-0.075%，s含量0.03-0.09%，停止吹炼，然后出钢，采用滑板挡渣，出钢留渣，进行下一炉冶炼；
6、步骤3：转炉出钢：出钢开始时，出钢过程底吹流量为800-1200nl/min，先向钢包中加入硅合金脱氧，硅合金加料结束后开始加锰合金、铬铁合金、钼铁合金、碳粉进行合金化，出钢60%时先加入含硫渣，出钢结束搅拌3-5min后再加硅酸钙合成渣和石灰造渣，控制炉渣碱度cao/sio2=0.6-1.0，加硅酸钙合成渣和石灰时底吹流量200-400nl/min，再搅拌1-3min运至lf炉进行处理；
7、步骤4：lf精炼：全程开启底吹氩气，通电升温，加锰合金、铬铁合金、钼铁合金将钢水成分、温度全部调节达标，加料与合金化时透气砖氩气流量250-350nl/min，升温期间透气砖氩气流量为150-250nl/min，其余时间透气砖氩气流量为100-150nl/min；精炼合金成分全部达标（钢水成分达到易切削磨具钢的成分要求）后加石灰，将钢包渣碱度控制在1.0-1.5，4≤t.fe+mno≤7%，钢水合金成分和温度、炉渣成分全部达标（炉渣成分核心就是碱度和t.fe+mno达到要求即可）后运至rh处理；
8、步骤5：rh真空精炼：rh进站快速抽真空处理，真空度在50mbar以下时开始加碳粉，提升气体流量为150-200nm3/h，将碳含量调节达标，再加入硅铁合金、硫铁合金，合金化结束提升气体流量改为100-150nm3/h，真空度降至2mbar以下，处理时间≥15min，然后rh净循环、破空出钢，出钢后软搅拌和镇静处理，再运至连铸浇注；
9、步骤6：连铸：采用板坯连铸机保护浇注。
10、进一步的，所述步骤2转炉冶炼中，所述普通废钢中s：0.01%-0.05%，其余为fe和其他常规成分；
11、含硫渣中s：2.5%-4.5%、cao≥85%本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种易切削磨具钢，所述易切削合金模具钢的化学成分按质量百分数计包括：C：0.25%-0.55%、Si：0.20%-0.60%、Mn：1.25%-1.85%、Cr：1.7%-2.2%、Mo：0.10%-0.40%、Ni≤0.02%、Cu≤0.015%、P≤0.015%、N≤0.0025%、H≤0.0002%，以及Fe和其他不可避免的组分，其特征在于，以下元素的含量：S：0.08%-0.12%、T.O≤0.002%、Alt≤0.003%、Ti≤0.0015%。
2.一种精准控制权利要求1所述的易切削磨具钢S含量的冶炼方法，其特征在于，按高炉冶炼—转炉冶炼—转炉出钢—LF精炼—RH真空精炼—连铸流程生产，具体如下：
3.根据权利要求2所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤2转炉冶炼中，所述普通废钢中S：0.01%-0.05%，其余为Fe和其他常规成分；
4.根据权利要求2所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤2转炉冶炼中，所述轻烧白云石中CaO：50%-55%、MgO：30%-35%，以及其他不可避免的组分，加入量5—10kg/t；球团中T.Fe含量
5.根据权利要求2所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤3转炉出钢中，转炉出钢20%-30%时开始加入30%-40%硅合金，待硅合金加完后再加50%-60%锰合金，全部的铬铁合金、钼铁合金，40%-50%的碳粉。
6.根据权利要求2所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤3转炉出钢和步骤4LF精炼所用硅合金Si 75%—80%、P≤0.015%、Al≤0.0050%、Ti≤0.0035%，其余为Fe和其他不可避免的组分；
7.根据权利要求2所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤3转炉出钢中含硫渣加入量1.5—2.5kg/t，其中S质量百分含量2.0%-4.0%；
8.一种由权利要求2-6所述的冶炼方法制得的易切削磨具钢。
...【技术特征摘要】
1.一种易切削磨具钢，所述易切削合金模具钢的化学成分按质量百分数计包括：c：0.25%-0.55%、si：0.20%-0.60%、mn：1.25%-1.85%、cr：1.7%-2.2%、mo：0.10%-0.40%、ni≤0.02%、cu≤0.015%、p≤0.015%、n≤0.0025%、h≤0.0002%，以及fe和其他不可避免的组分，其特征在于，以下元素的含量：s：0.08%-0.12%、t.o≤0.002%、alt≤0.003%、ti≤0.0015%。
2.一种精准控制权利要求1所述的易切削磨具钢s含量的冶炼方法，其特征在于，按高炉冶炼—转炉冶炼—转炉出钢—lf精炼—rh真空精炼—连铸流程生产，具体如下：
3.根据权利要求2所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤2转炉冶炼中，所述普通废钢中s：0.01%-0.05%，其余为fe和其他常规成分；
4.根据权利要求2所述的冶炼方法，其特征在于，所述步骤2转炉冶炼中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵家七，麻晗，马建超，李强，蔡小锋，
申请(专利权)人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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