本发明属于合金钢材料领域，涉及一种工程机械用钢，具体涉及一种高碳易切削工程机械用钢及其生产方法。
背景技术：
：工程机械用钢的钢种一般为高碳优质碳素结构钢和合金结构钢。工程机械用钢广泛应用于矿山开采和各类工程施工用的设备，如钻机、电铲、电动轮翻斗车、挖掘机、装载机、推土机、各类起重机及煤矿液压支架等机械设备；其主要结构件承受的是复杂多变的周期载荷，要求其构件材料具用高的屈服强度和疲劳强度、良好的冲击韧性、冷成型性和优良的可焊性能。良好的表面形貌和严格的尺寸精度以满足冲压成型工艺和自动化生产线上的准确操作的需要，由于钢材的高强度要求，在冲压成型过程磨具损耗大、加工精度困难，传统的高碳钢无法满足其钢材的切削加工要求。技术实现要素：针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种高碳易切削工程机械用钢。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种高碳易切削工程机械用钢，它包括以下质量百分比的化学成分：c：0.75～0.85％、si：0.15～0.35％、mn：0.55～0.75％、s：0.020～0.030％和p：≤0.025％，余量为fe和不可避免的杂质。优化地，它包括以下质量百分比的化学成分：c：0.82％、si：0.19％、mn：0.63％、s：0.028％和p：0.013％，余量为fe和不可避免的杂质。本发明的又一目的在于提供一种上述高碳易切削工程机械用钢的制备方法，它包括以下步骤：(a)以铁水和废钢为原料进行转炉炼钢得钢水；所述钢水的出钢温度为1620～1680℃，所述钢水出钢时向每吨钢水中加入硅铁1～2kg、石灰3～5kg、硅锰7～8kg和低氮增碳剂5～7kg，并控制所述钢水中c的质量百分比含量为0.10～0.40％、p的质量百分比含量为0.001～0.020％和s的质量百分比含量为0.005～0.030％；(b)对所述钢水进行lf精炼，所述lf精炼包括使用辅料造白渣以对钢水进行脱氧，所述辅料添加量为每吨钢水加入石灰1～3kg和电石粒0.5～2.0kg；所述钢水进入lf炉的温度为1500～1550℃、出lf炉的温度为1520～1570℃；所述lf精炼时间为20～40min，白渣保持时间为10～20min；(c)对步骤(b)所得钢水进行连铸得铸坯，所述连铸的过热度为15～40℃；(d)将所述铸坯进行轧制成型即可。优化地，步骤(b)中，所述lf精炼结束后对钢水软吹氩气，所述软吹氩气时间为10～20min，软吹氩气流量强度为0.5～1.0nl/min/t。优化地，步骤(b)中，lf精炼结束后采取喂入硫磺包芯线或加入硫铁以对钢中硫含量进行精准控制。本发明的有益效果在于：本发明高碳易切削工程机械用钢，通过采用特定质量百分比的化学成分，尤其是高含量的c和s，使得工程机械用钢钢质均匀、洁净度高、机械强度、加工性能好；而该高碳易切削工程机械用钢的制备方法能够保证材料气体、夹杂物、力学性能等满足钢材高精度、高效率冲压成形的要求，能够保证高碳易切削工程机械用钢的钢材质量，提高成材率和生产效率，而且节约了能源、降低了加工损耗，保护了环境，节约了用户生产成本。具体实施方式本发明高碳易切削工程机械用钢，它包括以下质量百分比的化学成分：c：0.75～0.85％、si：0.15～0.35％、mn：0.55～0.75％、s：0.020～0.030％和p：≤0.025％，余量为fe和不可避免的杂质。通过采用特定质量百分比的化学成分，尤其是高含量的c和s，使得工程机械用钢钢质均匀、洁净度高、机械强度、加工性能好。上述高碳易切削工程机械用钢最优包括以下质量百分比的化学成分：c：0.82％、si：0.19％、mn：0.63％、s：0.028％和p：0.013％，余量为fe和不可避免的杂质，此时的高碳易切削工程机械用钢性能最优。上述高碳易切削工程机械用钢的制备方法，它包括以下步骤：(a)以铁水和废钢为原料进行转炉炼钢得钢水；所述钢水的出钢温度为1620～1680℃，所述钢水出钢时向每吨钢水中加入硅铁1～2kg、石灰3～5kg、硅锰7～8kg和低氮增碳剂5～7kg，并控制所述钢水中c的质量百分比含量为0.10～0.40％、p的质量百分比含量为0.001～0.020％和s的质量百分比含量为0.005～0.030％；(b)对所述钢水进行lf精炼，所述lf精炼包括使用辅料造白渣以对钢水进行脱氧，所述辅料添加量为每吨钢水加入石灰1～3kg和电石粒0.5～2.0kg；所述钢水进入lf炉的温度为1500～1550℃、出lf炉的温度为1520～1570℃；所述lf精炼时间为20～40min，白渣保持时间为10～20min；(c)对步骤(b)所得钢水进行连铸得铸坯，所述连铸的过热度为15～40℃；(d)将所述铸坯进行轧制成型即可。该方法能够保证材料气体、夹杂物、力学性能等满足钢材高精度、高效率冲压成形的要求，能够保证高碳易切削工程机械用钢的钢材质量，提高成材率和生产效率，而且节约了能源、降低了加工损耗，保护了环境，节约了用户生产成本。步骤(b)中，所述lf精炼结束后对钢水软吹氩气，所述软吹氩气时间为10～20min，软吹氩气流量强度为0.5～1.0nl/min/t；步骤(b)中，lf精炼结束后采取喂入硫磺包芯线或加入硫铁以对钢中硫含量进行精准控制。下面将结合对本发明优选实施方案进行详细说明：实施例1-实施例3、对比例1实施例1-实施例3、对比例1分别提供一种高碳易切削工程机械用钢，其化学成分如表1所示：表1实施例1-实施例3、对比例1中高碳易切削工程机械用钢的化学成分表含量(wt％)实施例1实施例2实施例3对比例1c0.780.800.820.80si0.200.190.190.19mn0.640.650.630.67p0.0090.0100.0130.018s0.0290.0230.0280.003上述高碳易切削工程机械用钢通过以下方法制得，具体包括以下步骤：(a)以铁水和废钢为原料进行转炉炼钢得钢水；所述钢水的出钢温度为1620～1680℃，所述钢水出钢时向每吨钢水中加入硅铁1～2kg、石灰3～5kg和硅锰7～8kg，低氮增碳剂5～7kg，并控制所述钢水中c的质量百分比含量为0.10～0.40％、p的质量百分比含量为0.001～0.020％和s的质量百分比含量为0.005～0.030％；(b)对所述钢水进行lf精炼，lf精炼时间为20～40min；所述lf精炼包括使用辅料造白渣以对钢水进行脱氧(白渣保持时间为10～20min)，所述辅料添加量为每吨钢水加入石灰1～3kg和电石粒0.5～2.0kg；所述钢水进入lf炉的温度为1500～1550℃、出lf炉的温度为1520～1570℃；lf精炼过程中采用低钛低铝硅铁(ghjcg140073)对钢中硅含量进行精准控制，采取喂入硫磺包芯线对钢中硫含量进行精准控制；lf精炼结束后对钢水软吹氩气：软吹氩气时间为10～20min，软吹氩气流量强度为0.5～1.0nl/min/t(上述步骤中会对钢水进行成分检测，从而对应调整步骤(a)和步骤(b)中原料的加入量以获得对应实施例中的元素含量)；(c)对步骤(b)所得钢水进行连铸得铸坯，所述连铸的过热度为15～40℃；(d)将所述铸坯进行轧制成型即可，具体性能见表2。表2实施例1-实施例3、对比例1中高碳易切削工程机械用钢的物理性能表上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。当前第1页12