[发明专利]镁系的高硫易切削钢的制备方法

权利要求书

1.一种镁系的高硫易切削钢，其特征在于，其成分按质量百分比为：C:0.05～0.50％、Si≤0.40％、Mn:1.0～1.7％、P≤0.08％、S:0.15～0.35％、Mg:0.0003～0.0020％、O≤0.0030％，余量为铁及不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述镁系的高硫易切削钢，其特征在于，其成分按质量百分比计算，有两个成分方案：

成分方案一：

以1215易切削钢为基础成分的镁系的高硫易切削钢成分：

C:0.05～0.09％、Si≤0.15％、Mn:1.0～1.3％、P≤0.08％、S:0.25～0.35％、Mg:0.0003～0.0015％、T.O≤0.0030％，余量为铁及不可避免的微量元素；

成分方案二：

以1144易切削钢为基础成分的镁系的高硫易切削钢成分：

C:0.40～0.48％、Si:0.25～0.45％、Mn:1.4～1.7％、P≤0.08％、S:0.25～0.35％、Mg:0.0003～0.0015％、T.O≤0.0020％，余量为铁及不可避免的微量元素。

3.根据权利要求1所述镁系的高硫易切削钢，其特征在于：其基体中弥散分布的夹杂物中的硫化物包裹的氧化物夹杂的复合夹杂物比例不低于15％，夹杂物长宽比为1～3的比例不低于全部夹杂物的50％。

4.一种权利要求1所述镁系的高硫易切削钢的制备方法，其特征在于，其生产工艺为转炉或电炉→LF→连铸→轧制，各工艺的具体操作如下：

(1)转炉或电炉冶炼：

转炉或电炉冶炼分为氧化期、还原期，通过转炉吹氧反应方法或电炉通电的方法，熔化废钢，并脱除钢中过高的碳，待钢液主要成分和温度合格后进行出钢，出钢过程加合金进行合金化，采用少量的铝铁脱氧，铝铁、硫铁合金及渣料在出钢量达到1/4时开始加入，出钢量达到3/4前全部加完；冶炼全程进行钢包底吹氩，以钢水不喷溅出钢包为准；出钢过程严禁下渣，必要时应留钢操作；出完钢后在吹氩站吹氩3～5min后进行取样、定氧操作，定氧过程关闭底吹氩；出钢温度为1580～1640℃；

(2)LF炉精炼：

通电升温，根据在所述步骤(1)中出钢后的钢水成分的差值，加入增碳剂、硅锰铁、硫铁、硅铁进行成分调整，加入电石和白灰造渣剂，渣面加少量硅铁粉，控制渣氧平衡，精炼过程控制渣碱度1.8～2.9，通电时间为10～40min；LF精炼过程中全程进行底吹氩，吹气流量为100～300NL/min；钢水温度在液相线温度以上60～90℃时，总氧含量控制在不高于30ppm；

(3)喂入含镁合金包芯线进行合金化后处理：

在所述步骤(2)中的LF炉精炼后期，向钢液中喂入含镁合金包芯线，进行夹杂物变性处理；包芯线铁皮厚度为0.3～0.5mm，包芯线外径为12～14mm；喂线时控制喂线速度在120～200m/min，包芯线分数次次喂入，喂线次数n≥2，每次喂完后间隔10～20s时间再喂入下一段，直至全部喂完；在喂线结束后，在钢液表面覆盖碳化稻壳，保温并减少镁的挥发，并继续软吹8～15min，确保钢液成分均匀，并有助于夹杂物上浮；测温取样，成分及温度合格后吊包出钢，完成钢液后处理过程；

(4)连铸工艺

在浇铸前，控制在所述步骤(3)中制备的钢液过热度为25～40℃，连铸坯拉速为1.4～1.9m/min，采用弱的比水量，采用结晶器电磁搅拌；中间包覆盖剂为低碱度覆盖剂和碳化稻壳；结晶器保护渣为高硫易切削钢专用保护渣；连铸坯下线仅保温坑缓冷或采用堆冷冷却，制备连铸坯；

(5)轧制

将在所述步骤(4)中制备的连铸坯进行轧制，在步进式加热炉的加热时间2.5～3h，均热温度为1180～1240℃，开轧温度1150～1220℃，吐丝温度880～1020℃，制备得到镁系的高硫易切削钢产品。

5.根据权利要求4所述镁系的高硫易切削钢的制备方法，其特征在于：在所述步骤(3)中，采用镁硅铁合金、镁铝铁合金、镁钙铁合金或其他含镁合金的包芯线形式，在LF炉精炼末期，将镁加入到钢液中，生产含镁高硫易切削钢液。