[发明专利]一种易切削铁素体不锈钢430FM的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种易切削铁素体不锈钢及其制造方法。

背景技术

近年来，随着机械加工业的发展，特别是煤炭机械和汽车工业的快速发 展，为了提高劳动生产率，已经出现了高速自动化切削加工，因此对易切削 不锈钢的需求日益增加。为了改善钢的易切削性能，易切削铁素体不锈钢 430FM在1Cr17的基础上将钢中硫含量提高到0.15％以上，同时钢中加入 0.20-0.60％的Mo。易切削铁素体不锈钢430FM的硫含量越高，钢的易切削 性能越好，钢中硫含量最高可达到0.35％。当430FM钢中的锰含量较高时， 钢中的硫主要以MnS的形式存在，MnS的存在产生应力集中源，能使切屑易 于折断，切削过程中能够自动断屑，改善钢的切削加工性能，从而达到高速 车削机械零部件的目的；同时钢中的MnS具有润滑作用，本身硬度低，能减 少对刀具的磨损，从而提高车削刀具的寿命。

易切削铁素体不锈钢430FM圆钢、板材的生产工艺过程可以包括：钢的 冶炼、方坯和扁坯的轧制、圆钢和板材的轧制、圆钢和板材的退火工艺。该 工艺存在下述缺点：

(1)因钢中的硫含量高，所以在初轧机开坯的过程中钢的头尾端部开裂 (或称劈头)，劈头严重时，导致整支钢锭(重量可为3.0吨)报废。在研发 430FM圆钢、板材的初期，成坯率仅为75％，比正常成坯率85％低了10％。

(2)在430FM圆钢、板材轧制过程中，因钢的劈头，堵在中轧机和精 轧机处，造成整支坯料报废。刚开始试轧430FM圆钢、板材时，坯材率仅为 67％，比正常的坯材率93％低了26％。

在430FM圆钢、板材的研发中，因钢中硫含量高，所以在钢的轧制过程 中，钢的劈头导致钢的成坯率和坯材率均较低，从而使钢的锭材率(钢锭到 材的成材率)仅为50％，比正常的锭材率79％低了29％，这样大幅度增加了 钢的成本。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够解决上述技术问题中的至少一个技 术问题的易切削铁素体不锈钢的制造方法。

本发明的另一目的在于提供一种能够解决上述技术问题中的至少一个技 术问题的易切削铁素体不锈钢。

根据本发明的易切削铁素体不锈钢的制造方法包括下述步骤：采用电弧 炉初炼钢水，然后在钢包精炼炉和真空吹氧脱碳精炼炉中对钢水进行精炼， 从而获得钢，所述钢包含0.10-0.16wt％的C、不超过1.30wt％的Mn、不超过 1.00wt％的Si、不超过0.060wt％的P、0.150wt％以上的S、15.00-17.00wt％的 Cr、不超过0.60wt％的Ni、0.20-0.60wt％的Mo、0.0005-0.0030wt％的Ca、 0.0010-0.0060wt％的稀土元素、余量的铁和不可避免的杂质，并且其中的Mn 含量与S含量之比不小于4。

根据本发明的一方面，所述钢包含0.13-0.16wt％的C、1.10-1.30wt％的 Mn、0.20-0.50wt％的Si、不超过0.045wt％的P、0.18-0.25wt％的S、 15.40-15.80wt％的Cr、0.25-0.35wt％的Mo。

根据本发明的一方面，所述钢包含0.13-0.16wt％的C和1.10-1.30wt％的 Mn。

根据本发明的一方面，在真空吹氧脱碳精炼炉中对钢水进行精炼的步骤 中，纯吹氩的时间不少于10分钟。

根据本发明的一方面，所述制造方法还包括：将所述钢在1550-1570℃ 的温度及氩气保护下浇注成方锭或扁锭。

根据本发明的一方面，所述制造方法还包括：在1100-1180℃的温度下， 将方锭或扁锭经初轧机轧制成方坯或扁坯，在轧制成方坯或扁坯的过程中， 将初轧机的冷却水量减到允许的最小值。

根据本发明的一方面，所述制造方法还包括：在1100-1180℃的温度下使 方坯进入棒材连轧机组进行轧制，在轧制过程中，将连轧机组的粗轧机、中 轧机、精轧机冷却水关到允许的最小量，同时将三号飞剪剪下的头尾长度增 加为碳合金结构钢的情况下所剪下的头尾长度的1.5倍-3倍，然后使钢坯进 入精轧机，制得圆钢；或者在1100-1180℃的温度下使扁坯进入板材轧机进行 轧制，制得板材，在轧制过程中，将板材轧机的二辊、四辊的冷却水关到允 许的最小量。