[发明专利]一种改善易切削钢盘条硫化物形态的控轧控冷方法

说明书

本发明属于轧制技术领域，涉及一种改善易切削钢盘条硫化物形态的控轧控冷方法。将钢坯在不高于950℃温度经过3～4小时加热；粗轧、精轧、预精轧、精轧机组采用不高于850℃的温度轧制；轧后盘条通过吐丝机吐丝成圈；吐丝后盘条通过斯太尔摩控冷线控制冷却。该工艺有效规避了易切削钢盘条热脆温度区间，解决了易切削钢盘条轧制过程因劈头导致的憋钢问题，保证了易切削钢盘条的正常轧制，抑制了硫化物随钢坯轧制成型过程中被拉长的现象，有效的减少了长条状硫化物的数量，提高了下游用户的切削加工效率及切削刀具使用寿命。同时，相对于传统高温轧制工艺降低了能源消耗，提高了轧钢辊环的使用寿命，减少了高速轧机事故数量。

技术领域

本发明属于轧制技术领域，涉及一种改善易切削钢盘条硫化物形态的控轧控冷方法方法，具体是一种可以有效减少长条状硫化物数量，提高盘条车削加工效率及加工刀具使用寿命，同时减少能耗的易切削钢盘条生产工艺。

背景技术

易切削钢是指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。随着切削加工的自动化、高速化与精密化，要求钢材具有良好的易切削性是非常重要的，这类钢主要用于自动切削机床上加工，故亦属专用钢。

随着现代化工业向自动化、高速化和精密化的加工方向发展，要求钢材具有良好的切削工艺性能，提高生产效率，以适应大批量生产。因此需要更多地采用提高和改善切削性能的钢材，便于自动切削机床加工。易切削钢主要用于制作受力较小而对尺寸和粗糙度要求严格的仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种机器；对尺寸精度和粗糙度要求严格，而对力学性能要求相对较低的标准件，如齿轮、轴、螺栓、阀门、衬套、销钉、管接头、弹簧座垫及机床丝杠、塑料成型模具、外科和牙科手术用具等。

易切削钢的好坏代表材料被切削加工的难易程度，由于材料的切削过程比较复杂，易切削性用单一的参量是难于表达的。通常，钢的切削加工性，是以刀具寿命、切削力大小、加工表面的粗糙度、切削热以及切屑排除难易等来综合衡量。

易切削钢按所含易切削元素可分为以下四类：

⑴硫易切削钢

硫在钢中与锰和铁形成硫化锰夹杂，这类夹杂物能中断基体金属的连续性，在切削时促使断屑形成小而短的卷曲半径，而易于排除，减少刀具磨损，降低加工表面粗糙度，提高刀具寿命。通常钢的被切削性随钢中硫含量的增多而增高。但钢的纵向和横向的力学性能差别大，横向塑、韧性差，疲劳及耐蚀性能也有所降低。钢中硫含量过高时，会导致热脆性，对钢的热加工造成困难，恶化钢的力学性能。通常硫含量为0.08％～0.30％，有的可提高到0.4％，易切削工具钢和不锈钢中的硫含量均应在0.06％～0.10％之间。

磷多与硫复合加入钢中，通常磷含量在0.04％～0.12％，磷固溶于铁素体中会提高硬度和强度，降低韧性，使切屑易于折断和排除，从而获得良好的加工表面粗糙度，但磷含量过高会显著降低塑性，提高硬度，反而对钢的切削性起有害作用。

⑵铅易切削钢

铅在钢中呈细小金属颗粒形态，均匀分布或附着于硫化物的周围。由于铅的熔点较低，切削时融熔渗出起润滑作用，降低摩擦，提高切削性，但并不影响常温力学性能。钢中铅含量一般在0.10％～0.35％。因为铅的比重大，如含量过高，容易引起严重的偏析并形成大颗粒夹杂物，反而降低铅对切削加工的有利作用。铅和硫复合加入低碳结构钢中，改善钢材被切削的效果更为显著。

⑶钙易切削钢

钢中钙与铝、硅结合形成低熔点的复合氧化物(主要是CaO·Al₂O₃·SiO₂)，高速切削时，钙系氧化物附着于切削工具表面起润滑和减摩作用，从而提高刀具的使用寿命。如果同时含硫、铅等元素，它们的复合作用会使切削效果更好。

80年代以来随着切削工具的改进，在钙易切削钢上涂有TiN涂层的工具，对于工具费用高的滚齿刀、插齿刀等齿轮加工工具，有显著效果。