[发明专利]一种均质易切削钢及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种均质易切削钢及其生产方法。

背景技术

易切削钢现主要应用于汽车工业、仪器仪表、标准件等机械制造业。随着数控车床得到日益广泛的应用，对钢切削性能要求，特别是对切削性能稳定性要求越来越高。目前，钢铁企业生产易切削钢多采用电弧炉冶炼，在冶炼过程中按照GB/T8731-1988中规定的成分进行冶炼。现有的易切削钢品种主要是在含碳0.10％～0.50％的碳钢系列中加入易切削元素形成的。易切削元素中包括S和Pb等，但含Pb易切削钢局限性很大，因此对S成分控制将决定产品的切削加工性能，当切削速度达到600-700转/分钟时，切削性明显下降，会出现粘刀、刀具磨损大、断屑率低等问题。市场上很多含高S易切削钢中含有大量的FeS夹杂物，且夹杂物的分布不均匀，其切削性和热加工性能不理想。

发明内容

发明要解决的技术问题：提供一种均质易切削钢及其生产方法，本均质易切削钢具有热加工、切削性能好等优点，采用本方法生产的均质易切削钢中各元素分布均匀，硫化物夹杂呈纺锤状或拉长纺锤状均匀分布，能够消除FeS夹杂物热加工性的不良影响，使生产出的均质易切削钢热加工性和易切削性都有明显提高，且切削后的零件表面光滑度更好。

解决的技术问题所采用的技术方案：

一种均质易切削钢，含有如下组份(重量百分含量)；C≤0.12％，Si≤0.07％，Mn0.803～1.31％，P≤0.07％，S0.23～0.37％，Al≤0.001％，余量为Fe和残余元素。

所述均质易切削钢中Mn/S的重量比为3.47～3.54。

所述均质易切削钢中MnS夹杂物分布均匀，呈纺锤状或拉长纺锤状，MnS以外的夹杂物数量极少。

一种易切削钢的生产方法，包括以下步骤：

1、利用电炉化钢，吹氧去碳、脱磷，使氧含量达500-1000PPm，控制出钢温度1630-1650℃；

2、精炼包中微合金化，根据产品中对S含量的要求，先加FeS，再根据钢液中S的含量按Mn/S之比为3.47-3.54范围而加Fe-Mn；

3、氩气搅拌进行还原，进一步使钢中各元素更加均匀化；

4、采用火砖块造渣，火砖块含Al₂O₃约40％、SiO₂约60％，稳定钢中S不波动；

5、采用电石脱氧，不用Al及Al的化合物脱氧，进一步稳定Mn/S之比；

6、Mn/S之比控制在3.47-3.54之间，确保硫化物夹杂大部分生成MnS，而少量的FeS也能溶解在MnS基体之中，形成(Mn·Fe)S共晶结构；

7、在氩气保护下浇铸钢锭，采用5时小锭型1600℃低温浇铸，使钢液快速凝固；

8、用前步制得的铸锭做电渣重熔母电极，用200方结晶器进行电渣重熔；

9、控制轧制，采用1050-1100℃低温加热，将开轧温度控制在1000-1050℃，控制终轧温度≤820℃，将电渣重熔后的电渣锭直接轧制成成品均质易切削钢。

所述电渣重熔过程中，电渣渣系采用多元渣系，其组分及重量百分比为：CaF₂∶Al₂O₃∶Mn∶MgO∶SiO₂∶S＝41％∶32％∶4.5％∶5.7％∶16％∶0.8％。

所述多元渣系中Mn为金属锰，S为硫磺。

所述电渣重熔过程中，电渣重为电渣重熔母电极重量的4.5％，电流4500A～5500A，电压45V～55V。

有益效果：