[發(fā)明專利]一種含鎂鈣的易切削鋼及生產(chǎn)工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610163553.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN105779907A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付建勛;李徐;徐杰;李健;張明;胡德林;龔濤;吳彥欣;曹中佳;謝欣悅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號(hào): C22C38/60
• 分類號(hào): C22C38/60;C22C38/02;C22C38/04;C21C5/35;C21C7/10;C21C7/00;B22D11/111;B22D11/115;B22D11/22;B22D11/18;C21D8/00
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋼鐵冶金領(lǐng)域，特別涉及一種含鎂鈣的易切削鋼及其生產(chǎn)工藝。

背景技術(shù)

易切削鋼能有效降低切削抗力、減緩刀具磨損、提高作業(yè)效率，很好地滿足數(shù)控機(jī) 床高效、智能化的生產(chǎn)需求，屬于節(jié)能材料，廣泛用于家電、汽車及辦公設(shè)備等領(lǐng)域。

按易切削元素分類，易切削鋼主要分為硫系易切削鋼和鉛系易切削鋼。鉛系易切 削鋼雖然兼具優(yōu)良的切削性能和力學(xué)性能，并且熱處理性能、冷熱加工性能和焊接性能也 比較優(yōu)異，但對(duì)人體和環(huán)境的危害較大且對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求高，所以發(fā)展受到限制。硫系易切 削鋼由于基體中含有MnS，MnS作為有利夾雜物在切削時(shí)作為應(yīng)力集中源導(dǎo)致鋼基體容易產(chǎn) 生微裂紋而改善切削性能，并且在切削加工時(shí)由于溫度升高使MnS軟化起到潤滑作用而具 有比較好的切削性能。然而，硫系易切削鋼的切削性能與鉛系易切削鋼相比還有一定的差 距，本專利旨在通過改質(zhì)鋼中的MnS夾雜物改善硫系易切削鋼的切削性能，希望改善后的硫 系易切削鋼的切削性能可以接近或達(dá)到鉛系易切削鋼。

單純的含硫易切削鋼由于MnS夾雜物在軋制時(shí)易沿著軋制方向伸長(zhǎng)，降低鋼材的 橫向力學(xué)性能。通常會(huì)往硫系易切削鋼中加入Ca元素對(duì)MnS進(jìn)行改質(zhì)。鈣和鎂常用作煉鋼的 脫氧劑或脫硫劑，在鋼液凝固過程中，鈣和鎂的氧化產(chǎn)物作為硫化物形核核心，可以促進(jìn)硫 化物的析出和硫化物的均勻分布。鈣和鎂還能起到改變硫化物形態(tài)的作用。鈣和鎂加入鋼 中形成復(fù)合的（Mn,Ca）S或（Mn,Mg）S，從而降低硫化物的變形能力改善鋼材的橫向力學(xué)性 能。本發(fā)明專利通過向硫系易切削鋼中復(fù)合添加Ca、Mg對(duì)鋼中夾雜物進(jìn)行改質(zhì)，產(chǎn)生比單獨(dú) 添加Ca更好的效果，進(jìn)而改善鋼材的切削性。

經(jīng)檢索：中國專利公開號(hào)為CN1410583A的專利文獻(xiàn)，公開了一種鈣硫鎂系易切削 鋼，其特征在于它的成分（wt%）為C：0.42~0.50、Si：0.20~0.50、Mn：1.00~1.20、P：0.01~ 0.04、S：0.01~0.07、Ca：0.002~0.016、Mg：0.0001~0.002。本專利與其不同之處在于：本專利 易切削鋼所含硫、鎂、鈣成分（wt%）分別為S：0.08~0.13、Mg：0.001~0.006、Ca：0.0008~ 0.006，而該專利易切削鋼所含硫、鎂、鈣成分（wt%）分別為S：0.01~0.07、Mg：0.0001~0.002、 Ca：0.002~0.016。

中國專利公開號(hào)為CN1718828A的專利文獻(xiàn)，公開了一種低碳高硫磷易切削鋼，其 特征在于它的成分（wt%）為C：0.03~0.20、Si：0.01~0.10、Mn：0.60~1.80、P：0.04~0.15、S： 0.08~0.50、N：0.001~0.02、Ca：0.0001~0.01、Mg：0.0001~0.01、Al：0.001~0.005、O：0.003~ 0.015，其余為Fe；且[Mn]/[C]=10~50、[Mn]/[Si]≥20，[Si]/[S]≤0.3。本專利與其不同之 處在于：本專利易切削鋼所含碳、硅、鎂、鈣成分（wt%）分別為C：0.48~0.55、Si：0.20~0.50、 Mg：0.001~0.006、Ca：0.0008~0.006，而該專利易切削鋼所含碳、硅、鎂、鈣成分（wt%）分別為 C：0.03~0.20、Si：0.01~0.10、Mg：0.0001~0.01、Ca：0.0001~0.01。

中國專利公開號(hào)為CN104789908A的專利文獻(xiàn)，公開了一種含硼低鉛復(fù)合易切削 鋼，其特征在于它的成分（wt%）為C：0.09~0.18、Si：＜0.08、Mn：1.20~1.50、P：≤0.015、S：≤ 0.015、N：0.05~0.07、B：0.03~0.05、Pb：0.01~0.029、Ca：0.001~0.009、Mg：0.002~0.008、Al： 0.01~0.02、Ni：0.01~0.03或Cu：0.01~0.03或Cr：0.03~0.05或其中兩種以上以任意比例的 混合物，混合物總含量為：0.04~0.06，其余為Fe及不可避免的雜質(zhì)。本專利與其不同之處在 于：（1）本專利不含鉛而該專利含鉛；（2）本專利易切削鋼中不含B和N，而該含硼低鉛復(fù)合易 切削鋼中的B和N含量較高，且該易切削鋼是利用鋼中生成的大量的BN夾雜來提高鋼材的切 削性能。

發(fā)明內(nèi)容