[發明專利]一種易于切削鋼鐵制備方法

在審

• 申請號: 201710388769.9
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107326253A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 張斌
• 申請（專利權）人: 江蘇金基特鋼有限公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C22C38/12;C22C38/14;C22C38/16;C21C7/06;C21C7/064
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)32204
• 代理人: 許丹丹

技術領域

本發明涉及一種鋼鐵制備方法，特備涉及一種易于切削鋼鐵制備方法。

背景技術

易切削鋼為在鋼中加入一定數量的一種或一種以上的硫、磷、鉛、鈣、硒、碲等易切削元素，以改善其切削性的合金鋼，又稱自動機床加工用鋼，簡稱自動鋼。這類鋼可以用較高的切削速度和較大的切削深度進行切削加工。由于鋼中加入的易切削元素，使鋼的切削抗力減小，同時易切削元素本身的特性和所形成的化合物起潤滑切削刀具的作用，易斷屑，減輕了磨損，從而降低了工件的表面粗糙度，提高了刀具壽命和生產效率。隨著機械切削加工不斷向自動化、高速化和精密化方向發展，對材料的切削性提出更高的要求，于是出現了切削性更佳的鉛硫復合易切削鋼，又稱為超易切削鋼。此后各種鉛一硫二元和多元復合易切削鋼陸續問世，但是硫元素的加入影響了鋼的其他性能。

發明內容

發明目的：本發明提供了一種易于切削鋼鐵制備方法，解決了硫化物添加到鋼材中降低其力學性能的問題。

技術方案：本發明所述一種易于切削鋼鐵制備方法，包含以下步驟：(1)將MnS用球磨機研磨30-60min，得研磨后MnS，粒徑為1-3μm，備用；(2)按重量份計，將100-130份Fe粉加入到高頻感應熔煉爐中融化，待爐內的溫度升至1300-1400℃，0.02-1份W、0.02-0.1份Pb和0.1-1.2份Cr，保溫20-30min；(3)繼續升溫，待溫度升至1700-1850℃后，加入1.0-4.0份C、0.05-0.2份V、0.01-0.1份Ti、0.05-0.2份Cu，步驟2-4份得到的MnS，保溫60-80min，得合金液；(4)將合金液轉移至精煉爐中，進行脫氧使得氧氣含量小于600ppm、脫磷使得磷含量低于0.005％、排渣處理，降溫至1200-1300℃，進行澆鑄，得成品。

傳統鉛硫復合易切削鋼的整體力學性能需要進一步改進，本發明用MnS替代傳統的鉛硫化合物不僅能夠增加鋼的切削性能，且不降低材料的整體力學性能。Mn在鋼中的作用為提高鋼的淬透性，起固溶強化作用，增加鋼的強度和硬度，但是Mn含量過高，則會增加鋼的過熱敏感性。S通常作為有害成分存在，MnS的添加必須要對鋼的整體性能進行測定。在合適范圍內，MnS的存在可在不降低鋼的硬度條件下，增加鋼的可切削性能。

此外，MnS的加入需要考量顆粒彌散對鋼材的影響，可能會影響材料的均一性，增加材料的脆性等，故本發明采用將MnS進行球磨處理，嚴格控制MnS顆粒的粒徑。在溫度為1700-1850℃加入C、V、Ti、Cu和MnS目的在于克服加入的組分與鋼鐵材料融合性差的問題，在此溫度范圍內，新加入的組分可以很好的與鋼鐵融合，且增加了鋼鐵的韌性和強度。

除非另有說明，本發明所述％為質量百分比。

有益效果：本發明制備的鋼易于切削，力學性能優異，可滿足多種生產需要。

具體實施方式

一、原料來源

C粉(約1μm)；Pb粒度為200-300目，Cr粒度為80-325目，W粒度為200目，V粒度為100目、Ti粉粒度為150-200目，Cu粒度為100目，購自北京興榮源科技有限公司；Si粒度為1000目，購自徐州凌云硅業有限公司，MnS粒徑為200-300目，購自鞍山鑫科粉材制造有限公司；其余原料均為市購所得。

二、檢測方法

2.1硬度測定

參考《GB/T230.1-2009金屬材料洛氏硬度試驗第1部分：試驗方法》

2.2拉伸試驗

參考《GB/T 228金屬材料拉伸試驗室溫試驗方法》

2.3沖擊試驗

參考《GB/T 229-2007金屬材料夏比擺錘沖擊試驗方法》

三、樣品制備

3.1制備方法