[发明专利]一种易切削电渣重熔不锈钢的制备方法及该方法制得的不锈钢

说明书

本发明公开了一种易切削电渣重熔不锈钢的制备方法及该方法制得的不锈钢，属于特殊钢冶金技术领域。它将X吨目标钢材熔融后依次进行AOD脱碳处理、LF精炼处理和铸模，再将铸模得到的金属电极作为自耗电极进行电渣重熔，从而得到易切削的不锈钢；所述AOD脱碳处理过程中添加硫化锰进行增硫，所述硫化锰中硫的质量为Y千克，Y/X＝1.4～3.0；所述LF精炼处理过程中添加矿渣，所述矿渣中包括1.5wt％～2.5wt％的S。本发明能使得电渣重熔得到的电渣锭硫含量也得到精准的提升，从而提升切削钢的切削性能，同时能够降低生产成本并保证冶炼过程硫的收得率稳定性。

技术领域

本发明属于特殊钢冶金技术领域，更具体地说，涉及一种易切削电渣重熔不锈钢的制备方法及该方法制得的不锈钢。

背景技术

易切削不锈钢中准确控制硫的成分至关重要。而在目前的炼钢技术中，往往采用喂硫线或者硫铁进行合金化，成本较高；同时由于精炼渣系控制的不合理导致硫的收得率不稳定，影响不锈钢的易切削性，而且精炼渣采用精制的合成渣、生产成本高。而在电渣重熔阶段，往往采用昂贵的、低硫渣系进行重熔，但是这样反而造成硫的烧损，如何采用成本较低的、组成合理的渣系重熔非常重要。

经检索，中国发明专利CN101307416A公开了一种均质易切削钢及其生产方法，该均质易切削钢，含有如下组份(重量百分含量)；C≤0.12％，Si≤0.07％，Mn0.803～1.31％，P≤0.07％，S0.23～0.37％，Al≤0.001％，余量为Fe和残余元素，该专利是通过精炼包中微合金化过程中精确合理地控制Mn/S之比在极小的范围内，确保硫化物夹杂大部分生成MnS，而少量的FeS也能溶解在MnS基体之中，形成(Mn·Fe)S共晶结构，这种夹杂物比FeS硬，改善了钢的热加工性能。但是，该方法只能保证切削钢中的S含量尽量不变，而这在后续的电渣重熔过程中，即使添加硫磺作为渣系材料也无法避免硫的烧损，因此切削钢的切削性能无法有效提升；另外，这种方法制得的切削钢中随着硫含量的增高，还会生成Al的夹杂物、MnS夹杂物、FeS夹杂物等等，这些夹杂物的存在同样会降低切削钢的切削性能，因此利用该方法光通过提升喂硫量也达不到提升切削钢切削性能的目的。

经检索，中国发明专利CN105950880A公开了一种含硫钢电渣重熔工艺，其电渣重熔时选用CaF₂-SiO₂-CaO的三元渣系，渣料在重熔前采用烘烤炉充分干燥降低渣中水分，电渣生产过程中在干燥氩气气氛保护下进行；起弧采用石墨电极冷起弧，化渣时先加萤石粉，待萤石粉加完后，交替缓慢加入硅石粉及石灰块，防止渣料把炉膛全盖死；化渣过程中及重熔过程中加入一定量的硫化铁对熔渣进行脱氧；电渣重熔充填比设计为0.65～0.75，电渣重熔熔化率(Kg/h)＝(0.8～0.95)×结晶器直径(mm)。该专利是在重熔过程中采用自动加料机连续加入硫化铁进行脱氧保硫，保证了电渣锭化学成分的均匀性，但是从其检测结果可知，依然会导致电渣锭中硫的烧损，切削性能下降；另外，该专利是直接在电渣重熔阶段添加硫铁矿，而且对于硫含量不同的目标钢材并没有一个合理的制备方法，可见这种方法无法有效保证电渣锭中的硫含量。

综上所述，对于废钢重熔生成易切削不锈钢的制备工艺来说，应当将其从目标钢材阶段至电渣重熔阶段整体综合考虑，并结合成本较低的、组成合理的渣系进行合理设计。因此，如何低成本的准确的控制易切削不锈钢中的硫含量是保证其性能、提高其竞争力的重要手段，目前亟需设计一种易切削不锈钢的制备方法。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有技术中电渣重熔不锈钢中的硫含量无法有效控制、切削性能较差，而常规易切削不锈钢成本较高的问题，本发明提供一种易切削电渣重熔不锈钢的制备方法及该方法制得的不锈钢；通过在AOD末期添加廉价的硫化锰以及在LF精炼过程合理设计渣系，在电渣重熔阶段能够有效避免硫的烧损，从而有效解决电渣重熔不锈钢中的硫含量无法有效控制、切削性能较差的问题。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：