一種含錫鉍的復合易切削鋼的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵冶金及材料工程領(lǐng)域，具體涉及一種含錫鉍的復合易切削鋼。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前隨著無鉛易切削鋼的發(fā)展，國內(nèi)外研究得比較多的是加錫和加鉍兩種易切削 鋼。易切削鋼中加錫和加鉍對其切削性能有較大的改善作用。但有關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，易切削鋼 中錫含量過高可能引起乳制性差及表面質(zhì)量不良等問題。本發(fā)明在降低易切削鋼中錫含量 的同時添加適量的鉍，制得一種含錫鉍的復合易切削鋼。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種含錫鉍的復合易切削鋼，其解決了目前含錫過高造成 易切削鋼熱脆性大等問題，所得復合易切削鋼切削性能良好，可用于制備數(shù)控機床高速加 工儀器儀表、手表零件、汽車、機床和其他各種需具備高切削性能機器的零部件。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種含錫鉍的復合易切削鋼，其主要成分的重量百分數(shù)為：C0.06~0. 09 %，Si彡0.10%，MnI. 30~1. 60%，P0? 08~0. 12%，S0? 35~0. 45%，Bi0? 003%，Sn0? 1 % ;余量為Fe和 殘余的微量元素。
[0005] 所述含錫鉍的復合易切削鋼的具體制備方法包括以下步驟： 1) 熔煉：將錳鐵、磷鐵、硫鐵、工業(yè)純鐵、增碳劑放入感應(yīng)爐內(nèi)，蓋上蓋子，抽真空，送電 使其融化；恪清后，保持1分鐘； 2) 合金化：在真空狀態(tài)下加入錫金屬料，再在鋼液溫度低于1560°C時將鉍金屬料加入 鋼液中，同時加入純鋁脫氧； 3) 造渣：加入純鈣線處理夾雜物，使造渣堿度為3. 0 ; 4) 出鋼：保溫1-1. 5分鐘，使得鋼液成分均勻后破除真空，1分鐘后出鋼，空冷； 5) 車L制：開乳溫度為1100~1160°C，熱乳溫度為1000~1200°C。
[0006] 本發(fā)明的顯著優(yōu)點在于： 本發(fā)明在易切削鋼的制備中加入0. 003%鉍和0. 1%錫，使制得的易切削鋼具有良好的 切削性能和乳制性能，解決了目前含錫過高造成易切削鋼熱脆性大等問題，可用于制備數(shù) 控機床高速加工儀器儀表、手表零件、汽車、機床和其他各種需具備高切削性能機器的零部 件。
【附圖說明】
[0007] 圖1為本發(fā)明含錫鉍復合易切削鋼與45鋼的刀具T-V曲線對比圖。
[0008] 圖2為不同錫鉍含量易切削鋼的金相圖。
[0009] 圖3為不同錫鉍含量易切削鋼的切削圖。
【具體實施方式】
[0010] 為了使本發(fā)明所述的內(nèi)容更加便于理解，下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明所述的 技術(shù)方案做進一步的說明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0011] -種含錫祕的復合易切削鋼，其主要成分的重量百分數(shù)為：C0. 06~0. 09%，Si 彡 0? 10%，MnI. 30~1. 60%，P0? 08~0. 12%，S0? 35~0. 45%，Bi0? 003%，Sn0? 1 % ;余量 為Fe和殘余的微量元素。
[0012] 所述含錫鉍的復合易切削鋼的制備方法主要包括熔化、合金化、造渣、出鋼、乳制4 個步驟，其具體制備方法如下： 1) 熔煉：將錳鐵、磷鐵、硫鐵、工業(yè)純鐵、增碳劑放入感應(yīng)爐內(nèi)，蓋上蓋子，抽真空，送電 使其融化；恪清后，保持1分鐘； 2) 合金化：在真空狀態(tài)下加入錫金屬料，再在鋼液溫度低于1560°C時將鉍金屬料加入 鋼液中，同時加入純鋁脫氧； 3) 造渣：加入純鈣線處理夾雜物，造渣堿度為3. 0 ; 4) 出鋼：保溫1-1. 5分鐘，使得鋼液成分均勻后破除真空，1分鐘后出鋼，空冷； 5) 車L制：開乳溫度為1100~1160°C，熱乳溫度為1000~1200°C。
[0013] 實施例1 一種含錫鉍的復合易切削鋼，其主要成分的重量百分數(shù)為：C0.06%，Si0.06%，Mn 1. 30%，P0. 08%，S0. 35%，Bi0. 003%，Sn0. 1 % ;余量為Fe和殘余的微量元素。
[0014] 實施例2 一種含錫鉍的復合易切削鋼，其主要成分的重量百分數(shù)為：C0.08%，Si0.08%，Mn 1. 50%，P0. 10%，S0. 40%，Bi0. 003%，Sn0. 1 % ;余量為Fe和殘余的微量元素。
[0015] 實施例3 一種含錫鉍的復合易切削鋼，其主要成分的重量百分數(shù)為：C0.09%，Si0.10%，Mn 1. 60%，P0. 12%，S0. 45%，Bi0. 003%，Sn0. 1 % ;余量為Fe和殘余的微量元素。
[0016] 性能試驗 1.在C6140車床上用YT14刀具進行車削實驗，并以市售45鋼做對比，車削數(shù)據(jù)見表 1，再根據(jù)表1提供的數(shù)據(jù)繪制刀具的T-V曲線，結(jié)果見圖1。
[0017] 表1錫鉍復合易切削鋼的切削數(shù)據(jù)
由表1的數(shù)據(jù)可知，本發(fā)明含錫鉍的復合易切削鋼具有良好的刀具耐用度；而從圖1可 見，本發(fā)明復合易切削鋼線性擬合曲線的斜率遠小于45鋼擬合曲線的斜率，說明本發(fā)明錫 鉍復合易切削鋼的刀具耐用度與切削速度的關(guān)系不大。
[0018] 2?將含錫鉍量分別為（A)Bi0? 0007%，Sn0? 12 % ;(B)Bi0? 0019%，Sn0? 11% ; (C)Bi0.003%，Sn0.11%; (D)Bi0.0016%，Sn0.067%的不同復合易切削鋼進行切削性能 及金相組織的檢測，其結(jié)果見圖2、圖3。
[0019] 鋼中的夾雜物為MnS，多呈球狀或塊狀。由圖2可知，含鉍0.003%和錫0. 11%的復 合易切削鋼夾雜物少，此時所得復合易切削鋼的晶相組織最佳。由圖3可知，含鉍0. 003% 和錫0. 11%的復合易切削鋼，切肩最短，說明此時所得復合易切削的切削性能最佳。
[0020] 3.將本發(fā)明復合易切削鋼與普通的Y12易切削鋼共同進行鍛壓實驗，即在 1000-1200°C條件下鍛壓10次。結(jié)果顯示，與Y12相比較，本發(fā)明復合易切削鋼的乳制性能 良好：當壓縮比分別為7. 5和24時，Y12與含錫鉍復合易切削鋼均未發(fā)生乳制劈頭。
[0021] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種含錫鉍的復合易切削鋼，其特征在于：其主要成分的重量百分數(shù)為：c 0. 06-0. 09%,Si ^ 0. 10%,Mn 1. 30-1. 60%,P 0. 08-0. 12%,S 0. 35-0. 45%,Bi 0. 003 %，Sn 0. 1 % ;余量為Fe和殘余的微量元素。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述含錫鉍的復合易切削鋼，其特征在于：其制備方法主要包括熔 煉、合金化、造渣、出鋼、乳制的步驟。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述含錫鉍的復合易切削鋼，其特征在于：所述熔煉是將錳鐵、磷 鐵、硫鐵、工業(yè)純鐵、增碳劑真空融化。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述含錫鉍的復合易切削鋼，其特征在于：所述合金化是在真空狀 態(tài)下加入錫金屬料，再在溫度低于1560°C時將鉍金屬料加入鋼液中，同時加入純鋁脫氧。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述含錫鉍的復合易切削鋼，其特征在于：造渣時的造渣堿度為 3. 0〇6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述含錫鉍的復合易切削鋼，其特征在于：乳制時開乳溫度為 1100~1160°C，熱乳溫度為 1000~1200°C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種含錫鉍的復合易切削鋼，其所含主要成分的重量百分數(shù)為：C0.06~0.09%，Si≤0.10%，Mn1.30~1.60%，P0.08~0.12%，S0.35~0.45%，Bi0.003%，Sn0.1%，其具有良好的切削性能和軋制性能，解決了目前含錫過高造成易切削鋼熱脆性大等問題，可用于制備數(shù)控機床高速加工儀器儀表、手表零件、汽車、機床和其他各種需具備高切削性能機器的零部件。
【IPC分類】C22C38/60
【公開號】CN105088106
【申請?zhí)枴緾N201510609895
【發(fā)明人】陳紹春, 朱康正, 林騰昌, 林洋, 朱榮
【申請人】福州大學
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月23日