含硫锡碲的易切削钢及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109295384A(43)申请公布日2019.02.01(21)申请号201811006633.8(22)申请日2018.08.31(71)申请人上海大学地址200444上海市宝山区上大路99号(72)发明人付建勋沈平曾志崎艾克南付文笙(74)专利代理机构上海上大专利事务所(普通合伙)31205代理人顾勇华(51)Int.Cl.C22C38/02(2006.01)C22C38/04(2006.01)C22C38/60(2006.01)C22C33/04(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图4页(54)发明名称含硫锡碲的易切削钢及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种含硫锡碲的易切削钢及其制造方法，钢中Mn、S、Te质量百分比满足Mn/Te>20，0.05<Te/S<0.30。该钢种的生产工艺为：转炉冶炼→LF炉精炼→连铸→加热炉加热→轧制、冷却→缓冷，其中易切削元素Sn在转炉出钢时以含锡废钢形式加入或在精炼末期以锡锭形式加入，易切削元素Te在精炼末期以碲粉包芯线形式加入。本发明以S、Sn、Te三元易切削元素为共同主导的“超级”易切削钢，通过适当的成分调控及Mn、S、Te元素的恰当配比，既保证了钢的良好的机械性能，又能获得极佳的易切削性能，提供了一种超易切削钢产品的成分配比及生产工艺，以满足需精密加工及高速切削加工的零部件的生产需求。CN109295384ACN109295384A权利要求书1/1页1.一种含硫锡碲的易切削钢，其特征在于，其组成元素及其元素质量百分比含量为：C:0.05～0.50％、Si≤0.15％、Mn:0.8～1.5％、P≤0.10％、S:0.20～0.35％、Sn:0.05～0.20％、Te:0.005～0.050％，余量为铁及不可避免的杂质，并且Mn、S、Te质量百分比还满足关系式Mn/Te>20，0.05<Te/S<0.30。2.根据权利要求1所述含硫锡碲的易切削钢，其特征在于：其组成元素及其元素质量百分比含量为：C:0.06～0.30％、Si≤0.13％、Mn:0.9～1.4％、P≤0.09％、S:0.20～0.30％、Sn:0.06～0.18％、Te:0.008～0.040％，余量为铁及不可避免的杂质，并且Mn、S、Te质量百分比需满足关系式Mn/Te>22，0.07<Te/S<0.28。3.根据权利要求2所述含硫锡碲的易切削钢，其特征在于：其组成元素及其元素质量百分比含量为：C:0.07～0.22％、Si≤0.10％、Mn:1.0～1.3％、P≤0.08％、S:0.25～0.30％、Sn:0.08～0.16％、Te:0.010～0.035％，余量为铁及不可避免的杂质，并且Mn、S、Te质量百分比需满足关系式Mn/Te>25，0.08<Te/S<0.25。4.根据权利要求1所述含硫锡碲的易切削钢，其特征在于：其组成元素及其元素质量百分比含量为：C:0.08～0.12％、Si≤0.11％、Mn:1.1～1.15％、P≤0.09％、S:0.24～0.28％、Sn:0.14～0.16％、Te:0.015～0.020％，余量为铁及不可避免的杂质，并且Mn、S、Te质量百分比需满足关系式Mn/Te>57，0.06<Te/S<0.08。5.一种权利要求1所述含硫锡碲的易切削钢的制备方法，其特征在于，工艺流程如下：转炉冶炼→LF炉精炼→连铸→加热炉加热→轧制、冷却→缓冷；其中，易切削元素Sn在转炉出钢时以含锡废钢形式加入，或在LF炉精炼末期以锡锭形式加入，易切削元素Te在LF炉精炼末期以碲粉包芯线形式加入。6.根据权利要求5所述含硫锡碲的易切削钢的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)转炉冶炼：转炉铁水不进行脱硫，仅脱碳和脱磷，根据铁水硅、磷含量调整控制石灰加入量，控制出钢的钢液的磷质量含量不高于0.10％；出钢1/4时加入硅锰合金及渣料，进行弱脱氧，全氧含量控制在60～150ppm；在出钢时加入含锡废钢进行合金化，或在出钢时不加入含锡废钢，而后在后续LF炉精炼工艺中进行合金化；(2)LF炉精炼：加入精炼渣、埋弧渣，加入硅铁、碳化硅对钢液进行渣面脱氧，通电后吹氩气的压力控制以钢水不翻出渣面为标准要求，在进行白渣处理后，再向钢液中加入硅铁、高碳锰铁、碲粉包芯线进行合金化；加入硫化铁控制硫含量，控制合金化精炼时间不小于30min，并保持白渣精炼时间不小于15min；若在所述步骤(1)中的出钢时未加含锡废钢，则在LF炉精炼环节加入锡锭进行合金化；(3)连铸工艺：在连铸过程采用高硫保护渣进行保护浇铸，中间包温度控制在1530～1550℃，连铸拉速控制在0.70～1.0m/min，二冷水采用弱冷，调控冷却强度，控制在二冷区的比水量为