[发明专利]一种提高高硫易切削钢切削性的控制方法

说明书

本发明公开一种提高高硫易切削钢切削性的控制方法，属于冶金领域，该方法综合考虑成分设计、铸坯精整及加热、控轧控冷的工艺，来获得较理想的纺锤状的硫化物，从而提高易切削钢的切削性能。应用本发明方法生产的易切削钢，其硫化物的形态具有较明显的纺锤状，切削性能优。本发明方法整个流程易操作、对设备要求不高，具有现场批量生产与质量稳定的优势。

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及高硫易切削钢，具体涉及提高高硫易切削钢切削性的方法。

背景技术

易切削钢是一种具有优良切削性能的特殊钢，正因为其具有的特点，被广泛地使用在现代的加工制造业，主要有汽车、机床、仪器仪表等方面。依据易切削钢所含元素的不同，可分为硫易切削钢、铅易切削钢、钙易切削钢、钛易切削钢以及复合易切削钢。其中硫易切削钢占我国易切削钢总产量的90％。

依据文献研究成果可以知道，硫易切削钢具有的切削性能与硫化物的分布及其状态有关，硫化物成纺锤状会对切削性能有较大的提升。但目前针对硫易切削钢的切削性，其影响因素较多，如成分的设计、铸坯精整工艺、加热轧制等系列因素影响，一般都只是考虑单一影响因素的影响，而将其他因素作为一个理想状态。所以部分研究成果虽可解决一部分问题，但对实际生产来说，全流程的参数都是时刻变化的，需要综合考虑各个因素的影响，才能对硫易切削钢的切削性能有较好的保障。

发明内容

如何获得较理想的纺锤状的硫化物，是提高易切削钢切削性能的主要途径之一。本发明的目的在于克服现有技术问题，结合实际钢种的成分设计与生产工艺过程控制，综合考虑成分设计、铸坯精整及加热、控轧控冷的工艺，来获得较理想的纺锤状的硫化物，从而提高易切削钢的切削性能。

为实现上述发明目的，本发明具体采用如下技术方案：

一种提高高硫易切削钢切削性的控制方法，其特征在于包括：

(1)原料成分控制：控制所述高硫易切削钢的最终化学成分按质量百分比计如下：

C：0.05％-0.50％、Mn：1.00％-2.00％、P：0.050％-0.10％、S：0.25％-0.50％、O：100-200ppm、Si：≤0.005％、Pb：≤0.010％，Mn/S≥4.0，余量为Fe及不可避免的杂质；

采取高P的目的在于，P可以使蠕状组织进行一定的脆化，提高切削性；

Mn/S比在4.0以上，以便能形成足够的MnS，有利于切削性改善；

O控制在100-200ppm是因为，O对于MnS转变及形态有影响，可以促使“纺锤状”或近“纺锤状”硫化物的形成，这对切削性十分有利；

Si控制低的原因主要是防止Si的夹杂物形成，因为其夹杂物对切削性能有害。

(2)铸坯精整工艺控制：铸坯要进行抛丸，对于表面缺陷进行局部精整剥皮，剥皮深度小于5mm，从而不会破坏表面致密层，使柱状晶组织暴露带来缺陷。

(3)加热炉控制：加热炉采取三段式控制加热：预热段、加热段和均热段；其中加热段分为加热一段和加热二段；在炉时间为3-4h，其中均热段时间大于80min，均热段在炉温度高于1200℃；方坯出炉温度≥1050℃。

优选地，预热段、加热一段、加热二段、均热段各段空燃比分别设置为：0.7、0.7、0.8、0.8；各段温度分别设置为500-800℃、950-1060℃、1030-1180℃、1200-1250℃。

这样的温度与均热时间是满足保证硫化物转变充分的需要。

(4)轧制工艺参数控制：采用两段式除鳞；高压水除鳞压力均保持18MPa以上；第一台粗轧机出口处温度：1110±20℃；RSM入口处温度：930±20℃；吐丝温度：850±10℃；