[发明专利]一种含锡铋的复合易切削钢

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶金及材料工程领域，具体涉及一种含锡铋的复合易切削钢。

背景技术

目前随着无铅易切削钢的发展，国内外研究得比较多的是加锡和加铋两种易切削钢。易切削钢中加锡和加铋对其切削性能有较大的改善作用。但有关研究发现，易切削钢中锡含量过高可能引起轧制性差及表面质量不良等问题。本发明在降低易切削钢中锡含量的同时添加适量的铋，制得一种含锡铋的复合易切削钢。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含锡铋的复合易切削钢，其解决了目前含锡过高造成易切削钢热脆性大等问题，所得复合易切削钢切削性能良好，可用于制备数控机床高速加工仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种需具备高切削性能机器的零部件。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.06~0.09 %，Si ≤0.10 %，Mn 1.30~1.60 %，P 0.08~0.12 %，S 0.35~0.45 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。

所述含锡铋的复合易切削钢的具体制备方法包括以下步骤：

1）熔炼：将锰铁、磷铁、硫铁、工业纯铁、增碳剂放入感应炉内，盖上盖子，抽真空，送电使其融化；熔清后，保持1分钟；

2）合金化：在真空状态下加入锡金属料，再在钢液温度低于1560℃时将铋金属料加入钢液中，同时加入纯铝脱氧；

3）造渣：加入纯钙线处理夹杂物，使造渣碱度为3.0；

4）出钢：保温1-1.5分钟，使得钢液成分均匀后破除真空，1分钟后出钢，空冷；

5）轧制：开轧温度为1100~1160℃，热轧温度为1000~1200℃。

本发明的显著优点在于：

本发明在易切削钢的制备中加入0.003%铋和0.1%锡，使制得的易切削钢具有良好的切削性能和轧制性能，解决了目前含锡过高造成易切削钢热脆性大等问题，可用于制备数控机床高速加工仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种需具备高切削性能机器的零部件。

附图说明

图1为本发明含锡铋复合易切削钢与45钢的刀具T-V曲线对比图。

图2为不同锡铋含量易切削钢的金相图。

图3为不同锡铋含量易切削钢的切削图。

具体实施方式

为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.06~0.09 %，Si ≤0.10 %，Mn 1.30~1.60 %，P 0.08~0.12 %，S 0.35~0.45 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。

所述含锡铋的复合易切削钢的制备方法主要包括熔化、合金化、造渣、出钢、轧制4个步骤，其具体制备方法如下：

1）熔炼：将锰铁、磷铁、硫铁、工业纯铁、增碳剂放入感应炉内，盖上盖子，抽真空，送电使其融化；熔清后，保持1分钟；

2）合金化：在真空状态下加入锡金属料，再在钢液温度低于1560℃时将铋金属料加入钢液中，同时加入纯铝脱氧；

3）造渣：加入纯钙线处理夹杂物，造渣碱度为3.0；

4）出钢：保温1-1.5分钟，使得钢液成分均匀后破除真空，1分钟后出钢，空冷；

5）轧制：开轧温度为1100~1160℃，热轧温度为1000~1200℃。

实施例1

一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.06 %，Si 0.06 %，Mn 1.30 %，P 0.08 %，S 0.35 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。

实施例2

一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.08 %，Si 0.08 %，Mn 1.50 %，P 0.10 %，S 0.40 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。

实施例3

一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.09 %，Si 0.10 %，Mn 1.60 %，P 0.12 %，S 0.45 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。

性能试验