[发明专利]一种易于切削钢铁制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁制备方法，特备涉及一种易于切削钢铁制备方法。

背景技术

易切削钢为在钢中加入一定数量的一种或一种以上的硫、磷、铅、钙、硒、碲等易切削元素，以改善其切削性的合金钢，又称自动机床加工用钢，简称自动钢。这类钢可以用较高的切削速度和较大的切削深度进行切削加工。由于钢中加入的易切削元素，使钢的切削抗力减小，同时易切削元素本身的特性和所形成的化合物起润滑切削刀具的作用，易断屑，减轻了磨损，从而降低了工件的表面粗糙度，提高了刀具寿命和生产效率。随着机械切削加工不断向自动化、高速化和精密化方向发展，对材料的切削性提出更高的要求，于是出现了切削性更佳的铅硫复合易切削钢，又称为超易切削钢。此后各种铅一硫二元和多元复合易切削钢陆续问世，但是硫元素的加入影响了钢的其他性能。

发明内容

发明目的：本发明提供了一种易于切削钢铁制备方法，解决了硫化物添加到钢材中降低其力学性能的问题。

技术方案：本发明所述一种易于切削钢铁制备方法，包含以下步骤：(1)将MnS用球磨机研磨30-60min，得研磨后MnS，粒径为1-3μm，备用；(2)按重量份计，将100-130份Fe粉加入到高频感应熔炼炉中融化，待炉内的温度升至1300-1400℃，0.02-1份W、0.02-0.1份Pb和0.1-1.2份Cr，保温20-30min；(3)继续升温，待温度升至1700-1850℃后，加入1.0-4.0份C、0.05-0.2份V、0.01-0.1份Ti、0.05-0.2份Cu，步骤2-4份得到的MnS，保温60-80min，得合金液；(4)将合金液转移至精炼炉中，进行脱氧使得氧气含量小于600ppm、脱磷使得磷含量低于0.005％、排渣处理，降温至1200-1300℃，进行浇铸，得成品。

传统铅硫复合易切削钢的整体力学性能需要进一步改进，本发明用MnS替代传统的铅硫化合物不仅能够增加钢的切削性能，且不降低材料的整体力学性能。Mn在钢中的作用为提高钢的淬透性，起固溶强化作用，增加钢的强度和硬度，但是Mn含量过高，则会增加钢的过热敏感性。S通常作为有害成分存在，MnS的添加必须要对钢的整体性能进行测定。在合适范围内，MnS的存在可在不降低钢的硬度条件下，增加钢的可切削性能。

此外，MnS的加入需要考量颗粒弥散对钢材的影响，可能会影响材料的均一性，增加材料的脆性等，故本发明采用将MnS进行球磨处理，严格控制MnS颗粒的粒径。在温度为1700-1850℃加入C、V、Ti、Cu和MnS目的在于克服加入的组分与钢铁材料融合性差的问题，在此温度范围内，新加入的组分可以很好的与钢铁融合，且增加了钢铁的韧性和强度。

除非另有说明，本发明所述％为质量百分比。

有益效果：本发明制备的钢易于切削，力学性能优异，可满足多种生产需要。

具体实施方式

一、原料来源

C粉(约1μm)；Pb粒度为200-300目，Cr粒度为80-325目，W粒度为200目，V粒度为100目、Ti粉粒度为150-200目，Cu粒度为100目，购自北京兴荣源科技有限公司；Si粒度为1000目，购自徐州凌云硅业有限公司，MnS粒径为200-300目，购自鞍山鑫科粉材制造有限公司；其余原料均为市购所得。

二、检测方法

2.1硬度测定

参考《GB/T230.1-2009金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法》

2.2拉伸试验

参考《GB/T 228金属材料拉伸试验室温试验方法》

2.3冲击试验

参考《GB/T 229-2007金属材料夏比摆锤冲击试验方法》

三、样品制备

3.1制备方法