专利名称：低S低Pb可锻易切削钢及其生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于金属材料领域，特别是涉及一种低S低Pb可锻易切削钢及其生产工艺。
背景技术：
易切削钢是机械工业中应用日趋广泛的节能材料，目前国内外易切削钢通常以硫系、硫磷系及铅系为主，在实际生产及使用过程中存在许多技术与经济瓶颈，如冶炼难度大、轧制成材率不高、可锻性能差等。同时，在生产过程中硫、铅的大量使用给环境带来了严重的污染，因此，研制一种低S低Pb可锻易切削钢及其生产工艺，已成为迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产成本低、环境污染小、生产效率高、产品质量好的低S低Pb可锻易切削钢及其生产工艺。
本发明所述的低S低Pb可锻易切削钢，按重量(wt％)含有的化学成分为C0.36-0.44、Si0.17-0.37、Mn0.80-1.20、As0.20-0.30、Sn+Pb0.05-0.20、P≤0.040、S≥0.060、Cu≤0.25，其余为Fe及杂质；其生产工艺步骤是转炉冶炼→钢包精炼→连铸→轧制。
本发明所述的低S低Pb可锻易切削钢，具有冶炼工艺设计合理、轧制成材率高、可锻性能好等特点，其生产过程中给环境带来的影响较小，为改善生产环境创造了一定的条件。
具体实施例方式
发明所述的低S低Pb可锻易切削钢，按重量(wt％)含有的化学成分为C0.36-0.44、Si0.17-0.37、Mn0.80-1.20、As0.20-0.30、Sn+Pb0.05-0.20、P≤0.040、S≥0.060、Cu≤0.25，其余为Fe及杂质；其生产工艺步骤是转炉冶炼→钢包精炼→连铸→轧制；具体步骤如下转炉冶炼转炉冶炼时兑入热装铁水，铁水占入炉总量的85％，并加入一定量的含As生铁及其它废钢铁料进行冶炼，冶炼温度在1640-1660℃，达到符合化学成分要求的钢水；在转炉出钢过程中加入预先计量的高硫生铁、铅丸、锰铁合金、硅铁合金等合金化合金，并按1.5-2.0Kg/t钢加入脱氧合金Al-Mn-Fe、Al-Ca、BaSi；按0.5Kg/t钢加入改性渣料，达到钢水中的成分符合要求；所述高硫生铁中含S 48％；铅丸中含Pb 99％、锰铁合金中含Mn 56％、硅铁合金中含Si 72％；也可采用在出钢毕向钢水中喂入150m/炉包铅芯铁丝或喷吹等量铅丸的方法代替出钢过程中加铅丸的工艺。
钢包精炼采用钢包吹氩精炼工艺，将钢水在0.15-0.20Mpa的氩气压力和250-300NL/min的流量下得到充分的搅拌，使钢水纯净度、均匀度得到提高；同时进行4m/t钢的喂入Ca-Si包芯线作进一步精炼处理；处理毕进行化学成分分析，若化学成分不符合，需进行化学成分微调处理，使钢水最终的温度、化学成分等适合浇注。
将温度满足浇注工艺要求、成分符合设计参数的钢水经连铸进行浇注成连铸坯，其中温度控制上，正常时钢包温度控制在1565-1585℃、中间包温度控制1515-1535℃，以确保浇注的正常进行。
连铸连铸工艺过程中采用如下技术质量控制和工艺优化采用全程保护浇注，避免二次氧化的对钢质的污染；采用塞棒浇注工艺，确保浇注过程的平稳，将钢水液面波动控制在ΔS0.1-0.2cm；拉速按1.6-1.7m/min进行控制；采用结晶器电磁搅拌工艺，其电流和频率分别为115A、5HZ；浇注过程中对中间包和结晶器用的辅助材料进行优化；二冷采用弱冷工艺，总水量在150M3/hr左右等内容，确保连铸坯的形状、外形尺寸及内在质量符合要求。
轧制将连铸工艺获得的铸坯按产品规格要求轧制成成品即可。
对产品进行各项检验，符合低S低Pb可锻易切削钢HG30机械性能表规定要求后方可出厂。
低S低Pb可锻易切削钢HG30机械性能表
权利要求
1.低S低Pb可锻易切削钢，按重量(wt％)含有的化学成分为C0.36-0.44、Si0.17-0.37、Mn0.80-1.20、As0.20-0.30、Sn+Pb0.05-0.20、P≤0.040、S≥0.060、Cu≤0.25，其余为Fe及杂质；其生产工艺步骤是转炉冶炼→钢包精炼→连铸→轧制。
2.根据权利要求1所述的低S低Pb可锻易切削钢的生产工艺步骤是转炉冶炼→钢包精炼→连铸→轧制，具体步骤如下转炉冶炼转炉冶炼时兑入热装铁水，铁水占入炉总量的85％，并加入一定量的含As生铁及其它废钢铁料进行冶炼，冶炼温度在1640-1660℃，达到符合化学成分要求的钢水；在转炉出钢过程中加入预先计量的高硫生铁、铅丸、锰铁合金、硅铁合金等合金化合金，并按1.5-2.0Kg/t钢加入脱氧合金Al-Mn-Fe、Al-Ca、BaSi；按0.5Kg/t钢加入改性渣料，达到钢水中的成分符合要求；钢包精炼采用钢包吹氩精炼工艺，将钢水在0.15-0.20Mpa的氩气压力和250-300NL/min的流量下得到充分的搅拌，使钢水纯净度、均匀度得到提高；同时进行4m/t钢的喂入Ca-Si包芯线作进一步精炼处理；处理毕进行化学成分分析，若化学成分不符合，需进行化学成分微调处理，使钢水最终的温度、化学成分等适合浇注；将温度满足浇注工艺要求、成分符合设计参数的钢水经连铸进行浇注成连铸坯，其中温度控制上，正常时钢包温度控制在1565-1585℃、中间包温度控制1515-1535℃，以确保浇注的正常进行；连铸连铸工艺过程中采用如下技术质量控制和工艺优化采用全程保护浇注，避免二次氧化的对钢质的污染；采用塞棒浇注工艺，确保浇注过程的平稳，将钢水液面波动控制在ΔS0.1-0.2cm；拉速按1.6-1.7m/min进行控制；采用结晶器电磁搅拌工艺，其电流和频率分别为115A、5HZ；浇注过程中对中间包和结晶器用的辅助材料进行优化；二冷采用弱冷工艺，总水量在150M3/hr左右等内容，确保连铸坯的形状、外形尺寸及内在质量符合要求。轧制将连铸工艺获得的铸坯按产品规格要求轧制成成品即可。
3.根据权利要求2所述的低S低Pb可锻易切削钢的生产工艺，其特征在于所述高硫生铁中含S 48％；铅丸中含Pb 99％、锰铁合金中含Mn 56％、硅铁合金中含Si 72％。
4.根据权利要求2所述的低S低Pb可锻易切削钢的生产工艺，其特征在于所述出钢过程中加铅丸的工艺也可采用在出钢毕向钢水中喂入150m/炉包铅芯铁丝或喷吹等量铅丸的方式。
全文摘要
本发明属于金属材料领域，特别是涉及一种低S低Pb可锻易切削钢及其生产工艺；本发明按重量(wt％)含有的化学成分为C0.36－0.44、Si0.17－0.37、Mn0.80－1.20、As0.20－0.30、Sn+Pb0.05－0.20、P≤0.040、S≥0.060、Cu≤0.25，其余为Fe及杂质；其生产工艺步骤是转炉冶炼→钢包精炼→连铸→轧制；其生产成本低、环境污染小、生产效率高、产品质量好的低S低Pb可锻易切削钢及其生产工艺。
文档编号C22C33/04GK1858282SQ200610051849
公开日2006年11月8日 申请日期2006年6月7日 优先权日2006年6月7日
发明者叶健松, 王跃华, 袁永, 唐海军 申请人:杭州钢铁集团公司