[发明专利]一种含硫含铋易切削不锈钢及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含硫含铋易切削不锈钢，以重量百分百计，包含C：≤0.08％、Si：0.5～1.0％、Mn：2.0～3.0％、P≤0.06％、S：0.20～0.35％、Ni：8.5～1.0％、Cr：17.0～19.0％、Cu：2.0～3.0％、Bi：0.02～0.2％、N：≤0.07％，其余为铁和不可避免的杂质。本发明还公开了一种含硫含铋易切削不锈钢的制备方法。本发明通过添加铋元素的方法，提高材料的切削性，通过降低硫含量，轧制时采用中间坯在线加热及干头轧制的技术，解决因添加铋导致的热加工性能性能变差的问题，固溶采用1050℃的完全固溶工艺技术，盘条酸洗前经过盐浴处理，克服了高温处理后酸洗表面易过酸的问题。

技术领域

本发明涉及易切削钢，更具体地是指一种含硫含铋易切削不锈钢及其制备方法。

背景技术

随着不锈钢市场的发展，需要进一步提高材料的加工性能。目前的易切削不锈钢品种用量最大的为303CuS2，该钢种的易切削元素主要为硫，硫高虽然可以增加钢种的切削性，但对钢的冷、热加工性影响较大，因此硫元素含量有上限的要求。一直以来，某特钢公司利用电炉生产303CuS2钢种，其Cu含量2.0～2.5％，Mn含量2.0～3.0％，硫含量控制在0.25～0.30％。由于未添加Bi，切削性能基本满足要求，并且也曾经试验提高S含量来改进切削性能，但因钢材的加工性能差未能批量生产。

发明内容

本发明的目的是提供一种含硫含铋易切削不锈钢及其制备方法，通过添加铋元素并控制铜、锰元素的含量，以明显改善钢种的切削性能，替代目前市场上用量较大的303CuS2钢种。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一方面，一种含硫含铜环保易切削不锈钢，按重量百分比计，包含：

C：≤0.08％、Si：0.5～1.0％、Mn：2.0～3.0％、P≤0.06％、S：0.20～0.35％、Ni：8.5～1.0％、Cr：17.0～19.0％、Cu：2.0～3.0％、Bi：0.02～0.2％、N：≤0.07％，其余为铁和不可避免的杂质。

另一方面，一种含硫含铋易切削不锈钢的制备方法，包括以下步骤：电炉冶炼、氩氧炉冶炼、钢包精炼炉冶炼、连铸、高线轧制、环形炉固溶处理、酸洗、包装，在钢包精炼炉冶炼过程中，碳含量冶炼控制范围0.03～0.05％；控制氩氧炉还原前终点C含量≤0.020％再进行还原；控制氩氧炉的石灰加入量为40～50kg/t钢水；

在氩氧炉冶炼过程中，全程吹氩，以确保成品N≤0.07％；

采用钢包精炼炉喂线，采用硫含量控制在45％～50％的高S包芯线，喂S线后立刻喂复合Bi线，喂线后取样分析，当S为0.020～0.035％，Bi为0.02～0.20％时，吊包浇注。

当温度达到1523～1528℃时，采用弧型连铸机进行浇注。

在高线轧制时，采用中间坯在线加热，加热温度设定为1050±50℃，且咬入采用干头轧制。

在环形炉固溶处理过程中，当环形炉温度≥700℃时进环形炉，温度达到1050℃后进行保温，最高温度控制为1070℃，最低温度控制为1040℃，保温时间30～80min后直接淬水到室温。

采用本发明的含硫含铋易切削不锈钢及其制备方法，为了提高钢种的切削性，添加了Bi元素，为了保证后续加工性能，降低的S含量，控制Ni、Mn、Cu、硫、Bi含量。为解解决因添加铋导致的热加工性能性能变差的问题，降低S含量，轧制时采用中间坯在线加热及干头轧制的技术保证热加工性能，产品采用全固溶工艺，为解决高温处理后酸洗表面易过酸的问题，酸洗前通过盐浴处理，保证表面质量。

具体实施方式

本发明的含硫含铋易切削不锈钢(303CuB)，以按重量百分比，包含：