【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于易切削钢，具体涉及一种塑性和钻孔性能优良的易切削钢及其制备方法。
技术介绍
1、易切削钢由于其具有优良的切削性能，被广泛用于仪器仪表、汽车、机床等零件加工。易切削钢在生产加工中，容易产生拉拔开裂、钻孔开裂等质量问题，造成产品报废无法使用。
2、目前，现有技术中较多关注的是易切削钢的切削性能和硫化物形态控制等方面，很少关注到易切削钢的塑性和钻孔性能。
3、中国专利cn 101003877a公开了一种具有良好切削性和切屑破碎性的低碳易切削钢，其不含有铅，虽然具有类同甚至优于其他易切削钢的被切削性和钻削性及切屑处理性，但是该专利中加入了0.02-0.30％的se或0.01-0.20％的te，合金元素成本高，且回收率不稳定。
4、中国专利cn 111876689a公开了一种仪器仪表用低碳含硒的易切削钢及其制造方法，该专利技术通过一定的锰、硒配比和一定的硒与硫配合，并对转炉冶炼、lf精炼、连铸、铸坯加热和轧后缓冷关键工艺参数进行控制，获得的易切削钢在切削过程中切削抗力低和切削热低,从而保护刀具,以及得到良好的加工表面粗糙度。该专利中lf精炼需要造白渣，会降低硫铁合金的收得率；加热时间要求高热度长时间,即1200℃～1300℃，加热2～3h，在工业化生产过程会降低生产效率，且对加热炉耐材要求高。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种塑性和钻孔性能优良的易切削钢及其制备方法，在未添加易切削元素以及增加生产成本的条件下，通过控制轧材硫化锰
2、本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种塑性和钻孔性能优良的易切削钢的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：转炉冶炼、lf精炼、连铸、热轧、风冷线冷却；
4、所述连铸步骤中，结晶器水量130-140m3/h，二冷比水量0.8-1.0l/kg；
5、所述风冷线冷却步骤中，从吐丝温度至大于650℃范围内以1-1.5℃/s的速度进行冷却，在650℃-500℃范围内以2-4℃/s的速度进行冷却。
6、所述转炉冶炼步骤中，吹炼终点c含量0.04-0.06％，终点温度1600-1650℃；出钢过程中进行合金化，同时在出钢过程加入铝铁和白灰进行预脱氧。
7、铝铁、白灰的加入量分别为1-2kg/t钢水、2-3kg/t钢水。
8、所述lf精炼步骤中，过程采用白灰、电石和碳化硅进行造渣；lf精炼出站前根据硫含量目标值补喂入硫线，软吹≥15min后进行上钢。
9、白灰、电石、碳化硅的加入量分别为1-1.5kg/t钢水、0.5-1.0kg/t钢水、0.5-1.0kg/t钢水。
10、所述连铸步骤中，连铸拉速1.5-2.0m/min，钢水过热度25-35℃。
11、所述热轧步骤中，加热炉均热温度1180-1220℃，均热段保持时间≥30min，在炉时间≥120min。
12、所述热轧步骤中，开轧温度1180±10℃，精轧温度950±10℃，吐丝温度840±10℃。
13、本专利技术还提供了所述制备方法制备得到的塑性和钻孔性能优良的易切削钢。
14、进一步地，所述易切削钢包括以下重量百分比的化学成分：c 0.05～0.15％，si≤0.15％，mn≤1.50％，p 0.40-0.90％，s 0.35-0.45％，al≤0.005％，余量为fe和不可避免的杂质。
15、所述易切削钢中的硫化锰夹杂物尺寸≤200μm比例达到90％以上；硬度为100-120hbw；铁素体比例为93-95％。
16、针对易切削钢加工过程存在的拉拔开裂和钻孔开裂问题，本专利技术通过采用提高连铸冷却强度，控制轧材硫化锰夹杂物尺寸≤200μm比例达到90％以上；通过分阶段控制风冷线冷却速率，使盘圆硬度稳定控制在100-120hbw，且铁素体比例在93-95％。
17、易切削钢属于高氧高硫钢种，高硫易切削钢中硫化锰夹杂主要在铸坯凝固末端生成，而连铸冷却速度决定硫化锰夹杂在铸坯中的原始尺寸。随着凝固持续进行，硫化锰持续长大，越接近凝固终点，硫化锰尺寸增长越快。本专利技术通过提高连铸冷却强度，缩短凝固末端凝固时间，可以缩短硫化锰尺寸长大时间，从而控制硫化锰夹杂在铸坯中的原始尺寸，经轧制后轧材的硫化锰尺寸也得到了相应的控制。在易切削钢拉拔或钻孔攻丝过程，零件在受到横向应力作用时，由于硫化锰尺寸较短，不会成为微裂纹源，从而避免出现拉拔开裂、钻孔开裂等质量问题。
18、材料的硬度对加工性能有显著影响，硬度过高或过低都会导致加工性能下降。硬度过高会导致切削加工性变差，因为硬度高的材料会增加切削力，导致刀具磨损加快，从而影响加工质量和效率；硬度过低则可能导致粘刀现象，加工后的零件表面粗糙度大，精度差，同样不利于加工。本专利技术通过分阶段控制轧制后风冷线冷却速率，适当延长铁素体组织形成时间，使轧材硬度控制在适中的范围内，具有优良的塑性，加工过程具有良好的拉拔性能和钻孔性能。
19、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
20、1、本专利技术克服了易切削钢在加工过程容易出现的拉拔开裂和钻孔开裂的问题。
21、2、本专利技术在未添加易切削元素以及增加生产成本的条件下，通过控制轧材硫化锰夹杂尺寸、硬度以及组织，显著提高了产品的加工性能。
22、3、本专利技术操作简便，工艺稳定，可操作性强。
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1.一种塑性和钻孔性能优良的易切削钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：转炉冶炼、LF精炼、连铸、热轧、风冷线冷却；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼步骤中，吹炼终点C含量0.04-0.06％，终点温度1600-1650℃；出钢过程中进行合金化，同时在出钢过程加入铝铁和白灰进行预脱氧。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，铝铁、白灰的加入量分别为1-2kg/t钢水、2-3kg/t钢水。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述LF精炼步骤中，过程采用白灰、电石和碳化硅进行造渣；LF精炼出站前根据硫含量目标值补喂入硫线，软吹≥15min后进行上钢。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，白灰、电石、碳化硅的加入量分别为1-1.5kg/t钢水、0.5-1.0kg/t钢水、0.5-1.0kg/t钢水。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述连铸步骤中，连铸拉速1.5-2.0m/min，钢水过热度25-35℃。
7.根据权利要求1所述的制
8.如权利要求1-7任意一项所述的制备方法制备得到的塑性和钻孔性能优良的易切削钢。
9.根据权利要求8所述的塑性和钻孔性能优良的易切削钢，其特征在于，所述易切削钢包括以下重量百分比的化学成分：C 0.05～0.15％，Si≤0.15％，Mn≤1.50％，P 0.40-0.90％，S 0.35-0.45％，Al≤0.005％，余量为Fe和不可避免的杂质。
10.根据权利要求8所述的塑性和钻孔性能优良的易切削钢，其特征在于，所述易切削钢中的硫化锰夹杂物尺寸≤200um比例达到90％以上；硬度为100-120HBW；铁素体比例为93-95％。
...【技术特征摘要】
1.一种塑性和钻孔性能优良的易切削钢的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：转炉冶炼、lf精炼、连铸、热轧、风冷线冷却；
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述转炉冶炼步骤中，吹炼终点c含量0.04-0.06％，终点温度1600-1650℃；出钢过程中进行合金化，同时在出钢过程加入铝铁和白灰进行预脱氧。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，铝铁、白灰的加入量分别为1-2kg/t钢水、2-3kg/t钢水。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述lf精炼步骤中，过程采用白灰、电石和碳化硅进行造渣；lf精炼出站前根据硫含量目标值补喂入硫线，软吹≥15min后进行上钢。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，白灰、电石、碳化硅的加入量分别为1-1.5kg/t钢水、0.5-1.0kg/t钢水、0.5-1.0kg/t钢水。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述连...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹虎，魏瑞瑞，赵满堂，赵文渊，史杨，林作津，宋邦民，魏振典，
申请(专利权)人：芜湖新兴铸管有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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