[其他]易45鈦硫易切削鋼及其生產(chǎn)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86106761
• 申請(qǐng)日: 1986-10-04
• 公開（公告）號(hào): CN86106761A
• 公開（公告）日: 1988-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 封順懷;劉永銓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 撫順新?lián)徜搹S
• 主分類號(hào): C22C38/60
• 分類號(hào): C22C38/60
• 代理公司: 冶金專利事務(wù)所
• 代理人: 王東彥

本發(fā)明涉及一種在機(jī)械工業(yè)中廣泛應(yīng)用的易切削鋼-Y₄₅TiS及其冶煉方法。

中碳Ca-S易切削鋼是目前在機(jī)械工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一類易切削鋼，但此類易切削鋼除調(diào)質(zhì)性能有某些缺點(diǎn)外，在冶煉過程中也有一些技術(shù)上的困難。以Y₄₅CaS中碳易切削鋼為例：該種鋼為本質(zhì)粗晶粒鋼，晶粒度為3-4級(jí)，高溫時(shí)，奧氏體晶粒長大傾向較大，淬透性亦較差。在冶煉過程中，由于是以硫磺進(jìn)行硫化，硫磺比重小，在鋼水中易上浮，在高溫下易產(chǎn)生SO₂有毒氣體，有害于操作工人的健康，污染操作環(huán)境。此外，Ca合金不易加入鋼中，而且在鋼中Ca的溶解度又很低，因此，難以保證鋼中Ca成分的穩(wěn)定性，從而，使鋼的合格率和質(zhì)量穩(wěn)定性明顯降低。

本發(fā)明的目的是生產(chǎn)一種機(jī)械性能和調(diào)質(zhì)性能和45^＃鋼相當(dāng)，切削性能優(yōu)于45^＃鋼，在淬透性、本質(zhì)晶粒度和奧氏體晶粒長大傾向方面優(yōu)于Y₄₅CaS易切削鋼，而冶煉過程中又能夠克服Y₄₅CaS冶煉中的困難的新型易切削鋼。從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的省力、節(jié)能和提高加工效率，降低加工成本。近年來，雖然日本等少數(shù)國家已開始試制Ti-Ca復(fù)合易切削鋼，但有關(guān)這方面的實(shí)質(zhì)性技術(shù)文獻(xiàn)報(bào)道很少。

本發(fā)明提供的Y₄₅TiS易切削鋼含有（按重量）0.42～0.50%C，0.60～1.00%Mn，0.17～0.37%Si，0.04～0.13%S，≤0.04%P，0.005～0.03%Ti。為保證Y₄₅TiS具有良好的切削性能，在電弧爐、轉(zhuǎn)爐、平爐或其它爐子中冶煉該種鋼時(shí)，除按通常優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)鋼工藝操作外，應(yīng)嚴(yán)格控制對(duì)本鋼種有害的元素〔N〕和〔Al〕，使〔N〕或〔Al〕在0.005%以下。以減少TiN和Al₂O₃的數(shù)量，降低這二種硬質(zhì)夾雜物對(duì)鋼切削性能的有害影響。采用電弧爐冶煉Y₄₅TiS時(shí)，在裝廢鋼前，向電弧爐中事先加入足夠造渣劑，在熔化過程中邊熔化邊成渣。氧化期還原期操作禁用粘土火磚。只用CaOCaF₂或鐵皮及時(shí)迅速地造好堿度在2.0～2.8的透氣性高，流動(dòng)性好的爐渣。冶煉期間，采用高溫氧化，白渣還原精煉，快速熔化、快速除渣、快速還原、快速出鋼操作。Y₄₅TiS與Y₄₅CaS同屬調(diào)整脫氧鋼。Y₄₅TiS以Ti調(diào)整脫氧，Y₄₅CaS以Ca調(diào)整脫氧。在電弧爐，轉(zhuǎn)爐、平爐及其它爐子中冶煉Y₄₅TiS時(shí)，脫氧程度始終控制在鎮(zhèn)靜鋼和半鎮(zhèn)靜鋼之間。其調(diào)整脫氧、硫化及合金化操作如下：出鋼時(shí)，必須首先將稱量好的Fe-Ti加入鋪滿鋼水的盛鋼桶中鋼流內(nèi)，進(jìn)行調(diào)整脫氧后，按鋼種成分范圍和出鋼量確定的硫鐵礦和Fe-Si用量，將硫鐵礦和Fe-Si加入盛鋼桶內(nèi)，調(diào)整好硫和硅的含量。盛鋼桶內(nèi)鋼水溫度在1560℃～1570℃時(shí)，通過滑動(dòng)水口，采用三位一體澆注，鑄錠后，鋼錠采用緩冷操作。

Y₄₅TiS同45^＃鋼，Y₄₀Mn和Y₄₅CaS的性能比較如下：圖1為Y₄₅TiS與45^＃鋼以切削速度為90米/分進(jìn)行中速切削時(shí)，刀具磨損情況。圖2為Y₄₅TiS與45^＃鋼在切削速度為250米/分下進(jìn)行高速切削時(shí)，刀具磨損情況。實(shí)驗(yàn)表明Y₄₅TiS適合在30～250米/分的切削速度范圍內(nèi)被加工，與45^＃鋼相比，提高刀具壽命3～9倍。

機(jī)械性能

表1

表1中Y₄₅TiS機(jī)械性能與GB699-65標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定值對(duì)比都在所規(guī)定的規(guī)格范圍內(nèi)，與正常生產(chǎn)的45^＃鋼對(duì)比，Y₄₅TiS的強(qiáng)度指標(biāo)平均值高于45^＃鋼，塑性指標(biāo)與45^＃鋼相當(dāng)，說明新鋼種具有基礎(chǔ)鋼的力學(xué)性能。

旋轉(zhuǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)結(jié)果????表2

表2中試驗(yàn)數(shù)據(jù)指出，三組不同含硫量的疲勞強(qiáng)度都高于45^＃鋼，表明Y₄₅TiS具有良好的疲勞強(qiáng)度。