专利名称：一种含锡易切削钢的轧制工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于金属材料领域，特别涉及一种含锡元素的易切削钢的轧制工艺，可用于制造高强度螺栓及曲轴、连接杆等汽车和机械的重要零件。
背景技术：
多数硫系易切削钢降低了材料的塑性和韧性，尤其是横向力学性能较差。铅系易切削钢既提高了易切削性能又保持了较好的力学性能，然而由于在冶炼铅易切削钢时铅的挥发污染环境，危害人的健康，其应用有下降的趋势。
锡与铅在化学元素周期表中同属一族，物理和化学性质很相近，作为易切削元素锡是铅的很好的替代者。但含锡易切削钢在轧制过程中易产生热脆现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是含锡易切削钢在轧制过程中易产生的热脆现象。
一种锡易切削钢的轧制工艺，其特征在于方坯装炉前采用凉炉制度，敞盖凉炉25-40min后再进行装炉。
钢坯加热温度要均匀，确保合金元素高温下均匀扩散，对于Y20Sn钢，加热初始温度为600℃、保温30分钟，在加热速率120℃/h条件下，加热120～130分钟，温度升至850℃，再在加热速率180℃/h条件下，加热62～67分钟，温度升至1050℃，再在加热速率120℃/h条件下，加热72～77分钟，在1260℃下保温60～120分钟出炉，温差＜30℃；对于Y45CaSSn钢，加热初始温度为600℃、保温30分钟，在加热速率150℃/h条件下加热220～260分钟，在1260℃下保温60～120分钟出炉，温差＜30℃。
轧制采用高温快轧方式，避免轧件在热脆区轧制。钢锭的开坯温度不低于1180℃，终轧温度不低于950℃。
连铸坯执行停轧降温制度，采用离线空冷至850℃以下轧制。
20Sn易切削钢重量百分比成分范围为
45CaSSn易切削钢重量百分比成分范围为
20Sn易切削钢和45CaSSn易切削钢二者余量均为Fe。
采用本发明方式轧制含锡易切削钢，有效避免了含锡易切削钢在轧制过程中易产生的热脆现象，既提高了易切削性能又保持了较好的力学性能，还解决了铅易切削钢冶炼过程由于铅的挥发污染环境，危害人的健康的问题。
具体实施例方式
1、Y20Sn钢，加热初始温度为600℃、保温30分钟，在加热速率120℃/h条件下，加热125分钟，温度升至850℃，再在加热速率180℃/h条件下，加热65分钟，温度升至1050℃，再在加热速率120℃/h条件下，加热75分钟，在1260℃下保温60分钟出炉，温差＜30℃。
2、Y45CaSSn钢，加热初始温度为600℃、保温30分钟，加热速率150℃/h，加热240分钟，在1260℃下保温120分钟出炉，温差＜30℃。
装入加热炉前严格执行凉炉制度，敞盖凉炉30min后再进行装炉。加热温度要均匀，充分保证烧钢质量，注意避开热脆区850～1050℃。严格执行停轧降温制度，具体要求执行现行工艺技术规程相应要求。试轧前，对推拉床、轧辊进行仔细检查、调整，对磨损严重的部位处理好，以免划伤轧件表面。钢锭开轧温度不低于1180℃，终轧温度不低于950℃。轧制过程中，对轧辊冷却水进行适当调整，防止轧件温降过大。轧制过程中，严格按照压下规程操作，道次压下量允许偏差±5mm。控制好轧制节奏，避免钢锭在辊道上长时间停留。
取样要求钢锭、钢坯采用冷送方式，锭坯均要逐支作好标记，作到一一对应，避免混淆。在相当于钢锭头部位置取1支低倍样，按炉取样。常规取样，切削实验取样7支，试样尺寸150mm×150mm×600mm，按炉取样。
轧前要关闭轧机所有冷却水管，同时严禁轧件在辊道上长时间停留，造成轧件温降太快。轧制时减少前三道次压下量，以防止劈头开裂现象。控制好轧制节奏，采用高温快轧方式，确保终轧温度≥950℃，避免轧件在热脆区轧制。
权利要求
1.一种锡易切削钢的轧制工艺，其特征在于方坯装炉前采用凉炉制度，敞盖凉炉25-40min后再进行装炉；钢坯加热温度要均匀，确保合金元素高温下均匀扩散，对于Y20Sn钢，加热初始温度为600℃、保温30分钟，在加热速率120℃/h条件下，加热120～130分钟，温度升至850℃，再在加热速率180℃/h条件下，加热62～67分钟，温度升至1050℃，再在加热速率120℃/h条件下，加热72～77分钟，在1260℃下保温60～120分钟出炉，温差＜30℃；对于Y45CaSSn钢，加热初始温度为600℃、保温30分钟，在加热速率150℃/h条件下加热220～260分钟，在1260℃下保温60～120分钟出炉，轧制采用高温快轧方式，避免轧件在热脆区轧制。钢锭的开坯温度不低于1180℃，终轧温度不低于950℃。
2.如权利要求1所述的一种锡易切削钢的轧制工艺，其特征在于轧制工艺所适合的钢种为20Sn易切削钢和45CaSSn易切削钢；20Sn易切削钢重量百分比成分范围为C0.18～0.22，Si0.20～0.40，Mn0.70～1.00，P0.020～0.035，Sn0.03～0.20；45CaSSn易切削钢重量百分比成分范围为C0.42～0.48，Si0.20～0.40，Mn0.70～1.00，S0.04～0.08，Sn0.03～0.20，Ca0.005；20Sn易切削钢和45CaSSn易切削钢二者余量均为Fe。
全文摘要
一种锡易切削钢的轧制工艺，属于金属材料领域，特别涉及一种含锡元素的易切削钢，可用于制造高强度螺栓及曲轴、连接杆等汽车和机械的重要零件。其特征在于方坯装炉前采用凉炉制度，钢坯加热温度均匀，确保了合金元素高温下均匀扩散。轧制采用高温快轧方式，避免轧件在热脆区轧制。钢锭的开坯温度不低于1180℃，终轧温度不低于950℃。连铸坯执行停轧降温制度，采用离线空冷至850℃以下轧制。采用本发明方式轧制含锡易切削钢，有效避免了含锡易切削钢在轧制过程中易产生的热脆现象，既提高了易切削性能又保持了较好的力学性能，还解决了铅易切削钢冶炼过程由于铅的挥发污染环境，危害人的健康的问题。
文档编号B21B1/00GK1669685SQ20051001155
公开日2005年9月21日 申请日期2005年4月11日 优先权日2005年4月11日
发明者朱荣, 刘雅政, 李联生 申请人:北京科技大学