[發(fā)明專利]一種鉛碲硫復(fù)合易切削鋼的冶煉方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210629614.0
• 申請(qǐng)日: 2022-06-02
• 公開（公告）號(hào): CN114807509A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邱智捷;高航;柏韜;楊有成;郭青;楊云飛;羅洪金
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 首鋼貴陽特殊鋼有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): C21C7/00
• 分類號(hào): C21C7/00;C21C5/52;C21C7/06;C22C33/06;C22C38/02;C22C38/04;C22C38/60
• 代理公司: 貴陽易博皓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 52116
• 代理人: 張浩宇

本發(fā)明公開了一種鉛碲硫復(fù)合易切削鋼的冶煉方法，該方法采用50～150噸全廢鋼電爐→LF精煉→連鑄工藝，電爐冶煉終點(diǎn)出鋼控制鋼水中C元素質(zhì)量百分比為0.02％?0.08％；鋼水溫度為1620～1650℃，出鋼采用鋁沉淀脫氧；LF精煉調(diào)整C、Si、Mn、P、S、Pb元素含量在控制范圍內(nèi)并向鋼液中喂入鋁線，確保1570～1580℃時(shí)，鋼水氧活度達(dá)到10～30ppm；鋼水中加入低碳鋼鐵皮包裹的工業(yè)純碲塊，同時(shí)鋼包底吹氬氣；LF精煉成分調(diào)整達(dá)標(biāo)后，鋼包軟吹氬攪拌；最后采用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行連續(xù)鑄鋼。本發(fā)明開發(fā)了鉛碲硫復(fù)合易切削鋼的冶煉新方法，可實(shí)現(xiàn)Pb收得率75％以上，Te收得率68％以上，刀具磨損程度降低20％以上，加工后產(chǎn)品表面粗糙度提高10％以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鉛碲硫復(fù)合易切削鋼的冶煉方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)代化工業(yè)不斷向自動(dòng)化、高速化和精密化的加工方向發(fā)展，金屬材料的切削速度已提高到100m/min以上，最高達(dá)300m/min。機(jī)加工成本是制造業(yè)零部件制造成本的重要組成部分(甚至達(dá)到零部件制造成本40-60％)，這對(duì)鋼材的切削加工性能提出了更高的要求。

易切削鋼，是通過加入一種或多種易切削元素(如硫、磷、鉛、鈣、硒、碲等)，使其切削性能得到顯著提高的鋼材。目前全世界每年消耗易切削鋼超過400萬噸，市場(chǎng)需求量巨大。近年來日本先后開發(fā)了“超級(jí)易切削鋼”，成分體系分為Pb-Te-S及Bi-Te-S，尤其是低碳的Pb-Te-S系超級(jí)易切削鋼，在環(huán)保可控范圍內(nèi)，是目前切削性能最優(yōu)良的鋼鐵產(chǎn)品。然而該成分體系中Pb元素的偏析控制、Te元素的合金化穩(wěn)定控制、軋制順行等成為制約其工業(yè)化生產(chǎn)的主要技術(shù)瓶頸。尤其是Te錠屬于貴重合金，價(jià)格昂貴，做成包芯線有一定損失，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)低，喂線易揮發(fā)，收得率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種鉛碲硫復(fù)合易切削鋼的冶煉方法，其冶煉過程通過控制電爐終點(diǎn)脫氧以及Te合金化時(shí)機(jī)與方式，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的工業(yè)化生產(chǎn)，Te收得率68％以上，從而克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種鉛碲硫復(fù)合易切削鋼的冶煉方法，采用50～150噸全廢鋼電爐→LF精煉→連鑄工藝冶煉鉛碲硫復(fù)合易切削鋼，按照如下工藝步驟：

(1)全廢鋼電爐冶煉，終點(diǎn)出鋼控制鋼水中C元素質(zhì)量百分比為0.02％-0.08％；鋼水溫度T為1620～1650℃，出鋼時(shí)采用鋁沉淀脫氧，確保精煉到站時(shí)鋼水氧活度降到20ppm以下；

(2)LF精煉，向鋼水中加入錳鐵、硫鐵，調(diào)整C、Si、Mn、P、S、Pb元素含量在控制范圍內(nèi)，并向鋼液中喂入鋁線，確保1570～1580℃時(shí)，鋼水氧活度達(dá)到10～30ppm；

(3)向鋼水中加入低碳鋼鐵皮包裹的工業(yè)純碲塊，并同時(shí)匹配鋼包底吹氬氣強(qiáng)度為0.30MPa～0.50MPa，吹氬持續(xù)時(shí)間為2～4min；

(4)LF精煉成分調(diào)整達(dá)標(biāo)后，鋼包軟吹氬攪拌，氬氣流量為30～100NL/min，保持時(shí)間大于10min；

(5)按照常規(guī)工藝，采用小方坯連鑄機(jī)進(jìn)行連續(xù)鑄鋼。

作為一種優(yōu)選，上述的鉛碲硫復(fù)合易切削鋼的冶煉方法中，所述的鉛碲硫復(fù)合易切削鋼按質(zhì)量百分比計(jì)成份為：C：0.04～0.10％、Mn：0.80～1.50％、S：0.25～0.40％、Si：≤0.05％、Te：0.01～0.02％、Pb：0.25～0.30％、T[O]：0.0010～0.0250％，其余部分為Fe及雜質(zhì)。

作為一種優(yōu)選，前述的鉛碲硫復(fù)合易切削鋼的冶煉方法中，步驟(2)中LF精煉過程，渣面加入碳化硅間接脫氧，精煉爐渣二元堿度R為3-4。