[发明专利]一种汽车用高硫易切削钢及其生产工艺

说明书

本发明公开了一种高硫易切削钢及其生产工艺，该高硫易切削钢按重量百分比其成分为：C 0.15～0.19％、Si 0.20～0.30％、Mn 1.20～1.30％、P≤0.035％、S 0.080～0.12％、Ni 0.12～0.18％、Ti 0.010～0.025％，余量是Fe和不可避免的杂质。本发明通过电炉冶炼过程加入15％的高硫生铁，出钢过程用镁砂代替石灰造渣，不进行真空处理，延长软吹氩时间，连铸过程提高拉速、降低二冷比水量、二冷区加保护罩进行保温以提高进拉矫机的温度，轧制过程采用合理的温度，最终使得冶炼生产效率得到了提高，材料表面质量，可切削性等综合性能得到了极大提升。

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种高硫易切削钢及其生产工艺。

背景技术

易切削钢的诞生与社会经济、技术发展密切相关，在钢的总产量中，约有90％以上的钢需要经机械加工后才能使用，所以钢的易切削性几乎是所有钢种的共同要求。易切削钢与同类非易切削钢的机加工相比，具有能提高生产效率、减少能耗，降低产品表面粗糙度等优点。因此易切削钢自诞生之日起就得到了较快的发展。目前，已能生产遍及结构钢、不锈钢、模具钢和工具钢等各系列易切削钢，产量所占比重不断增加，已成为关系国民经济建设速度和水平的因素之一。在机械制造行业加工机械零件成本中的切削加工费用占很大比重。因此使用易切削钢具有明显的经济效益。在日本，零件有自动化生产线上的切削加工时间，每缩短一秒，即可节约一日元，所以在国外易切削钢的使用量不断增加，其发展趋势仍会保持下去。

易切削钢是在钢中加入一种或几种元素，利用其本身或与其它元素形成一种对切削加工有利的夹杂物来改善钢材的切削性能，现在易切削钢中使用的易切元素有多种，其中以硫、铅、钙为主，而以又以含硫易切削钢用量最大，对环境的污染较小且成本最为低廉，因此应用最为广泛。

本发明中所涉及的钢种为含高硫的易切削钢，该钢种有较高的强度和硬度，同时也有较好的切削性能，是制作既要较高精度又要承受较大载荷零件的首选钢种。广泛应用于汽车、电子、精密仪器等行业，这类材料在汽车零部件中所占的比重较大，需求量较多，有较大的市场。

在我国由于易切削钢的一些固有特性：如冶炼困难、铸坯表面质量差，轧钢困难，切削性能较差等。因此如何采用连铸连轧方式生产高品质的易切削钢成为行业的一大难点，本发明正是为了解决这一行业难点问题。

发明内容

目前易切削钢由于含有较高的硫，使钢材的热加工性能变差，易打滑，易生产裂纹等。为了解决易切削钢铸坯表面质量差、轧钢困难、切削性能较差的问题，本发明提出了一种高硫易切削钢及其生产工艺，得到的钢种为含高硫的易切削钢，在有较好的切削性能同时还能显著提高铸坯的表面质量。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种汽车用高硫易切削钢，该高硫易切削钢按重量百分比其成分为：C 0.15～0.19％、Si 0.20～0.30％、Mn 1.20～1.30％、P≤0.035％、S 0.080～0.12％、Ni 0.12～0.18％、Ti 0.010～0.025％，余量是Fe和不可避免的杂质。

进一步优选为：C 0.15～0.17％、Si 0.22～0.25％、Mn 1.23～1.26％、P 0.013～0.018％、S 0.093～0.099％、Ni 0.14～0.16％、Ti 0.017～0.022％，余量是Fe和不可避免的杂质。

一种汽车用高硫易切削钢的生产工艺，该工艺包括电炉冶炼、LF精炼、软吹工艺、连铸工序和轧制工序，其工艺流程为：

(1)电炉冶炼：

90t电炉冶炼钢铁料采用35～40％的铁水加15％的高硫生铁及45～50％的优质废钢，控制电炉终点碳含量0.05～0.13％，控制出钢温度1630±20℃。