[發(fā)明專利]一種高碳易切削工程機(jī)械用鋼及其生產(chǎn)方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201810476280.1
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號(hào): CN108504937A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁振濤;范耀東;季丙元;沈克;李鵬;劉榮泉
• 申請（專利權(quán)）人: 常熟市龍騰特種鋼有限公司
• 主分類號(hào): C22C38/02
• 分類號(hào): C22C38/02;C22C38/04;C22C33/06;C21C7/06
• 代理公司: 蘇州根號(hào)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32276
• 代理人: 項(xiàng)麗

本發(fā)明公開一種高碳易切削工程機(jī)械用鋼及其生產(chǎn)方法，它包括以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分：C：0.75～0.85％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.55～0.75％、S：0.020～0.030％和P：≤0.025％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。尤其是高含量的C和S，使得工程機(jī)械用鋼鋼質(zhì)均勻、潔凈度高、機(jī)械強(qiáng)度、加工性能好；而該高碳易切削工程機(jī)械用鋼的制備方法能夠保證材料氣體、夾雜物、力學(xué)性能等滿足鋼材高精度、高效率沖壓成形的要求，能夠保證高碳易切削工程機(jī)械用鋼的鋼材質(zhì)量，提高成材率和生產(chǎn)效率，而且節(jié)約了能源、降低了加工損耗，保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了用戶生產(chǎn)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于合金鋼材料領(lǐng)域，涉及一種工程機(jī)械用鋼，具體涉及一種高碳易切削工程機(jī)械用鋼及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

工程機(jī)械用鋼的鋼種一般為高碳優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼。工程機(jī)械用鋼廣泛應(yīng)用于礦山開采和各類工程施工用的設(shè)備，如鉆機(jī)、電鏟、電動(dòng)輪翻斗車、挖掘機(jī)、裝載機(jī)、推土機(jī)、各類起重機(jī)及煤礦液壓支架等機(jī)械設(shè)備；其主要結(jié)構(gòu)件承受的是復(fù)雜多變的周期載荷，要求其構(gòu)件材料具用高的屈服強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度、良好的沖擊韌性、冷成型性和優(yōu)良的可焊性能。良好的表面形貌和嚴(yán)格的尺寸精度以滿足沖壓成型工藝和自動(dòng)化生產(chǎn)線上的準(zhǔn)確操作的需要，由于鋼材的高強(qiáng)度要求，在沖壓成型過程磨具損耗大、加工精度困難，傳統(tǒng)的高碳鋼無法滿足其鋼材的切削加工要求。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述存在的技術(shù)不足，本發(fā)明的目的是提供一種高碳易切削工程機(jī)械用鋼。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種高碳易切削工程機(jī)械用鋼，它包括以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分：C：0.75～0.85％、Si：0.15～0.35％、Mn：0.55～0.75％、S：0.020～0.030％和P：≤0.025％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)化地，它包括以下質(zhì)量百分比的化學(xué)成分：C：0.82％、Si：0.19％、Mn：0.63％、S：0.028％和P：0.013％，余量為Fe和不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種上述高碳易切削工程機(jī)械用鋼的制備方法，它包括以下步驟：

(a)以鐵水和廢鋼為原料進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煉鋼得鋼水；所述鋼水的出鋼溫度為1620～1680℃，所述鋼水出鋼時(shí)向每噸鋼水中加入硅鐵1～2kg、石灰3～5kg、硅錳7～8kg和低氮增碳劑5～7kg，并控制所述鋼水中C的質(zhì)量百分比含量為0.10～0.40％、P的質(zhì)量百分比含量為0.001～0.020％和S的質(zhì)量百分比含量為0.005～0.030％；

(b)對所述鋼水進(jìn)行LF精煉，所述LF精煉包括使用輔料造白渣以對鋼水進(jìn)行脫氧，所述輔料添加量為每噸鋼水加入石灰1～3kg和電石粒0.5～2.0kg；所述鋼水進(jìn)入LF爐的溫度為1500～1550℃、出LF爐的溫度為1520～1570℃；所述LF精煉時(shí)間為20～40min，白渣保持時(shí)間為10～20min；

(c)對步驟(b)所得鋼水進(jìn)行連鑄得鑄坯，所述連鑄的過熱度為15～40℃；

(d)將所述鑄坯進(jìn)行軋制成型即可。

優(yōu)化地，步驟(b)中，所述LF精煉結(jié)束后對鋼水軟吹氬氣，所述軟吹氬氣時(shí)間為10～20min，軟吹氬氣流量強(qiáng)度為0.5～1.0NL/min/t。

優(yōu)化地，步驟(b)中，LF精煉結(jié)束后采取喂入硫磺包芯線或加入硫鐵以對鋼中硫含量進(jìn)行精準(zhǔn)控制。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明高碳易切削工程機(jī)械用鋼，通過采用特定質(zhì)量百分比的化學(xué)成分，尤其是高含量的C和S，使得工程機(jī)械用鋼鋼質(zhì)均勻、潔凈度高、機(jī)械強(qiáng)度、加工性能好；而該高碳易切削工程機(jī)械用鋼的制備方法能夠保證材料氣體、夾雜物、力學(xué)性能等滿足鋼材高精度、高效率沖壓成形的要求，能夠保證高碳易切削工程機(jī)械用鋼的鋼材質(zhì)量，提高成材率和生產(chǎn)效率，而且節(jié)約了能源、降低了加工損耗，保護(hù)了環(huán)境，節(jié)約了用戶生產(chǎn)成本。