CN105088106B - 一种含锡铋的复合易切削钢 - Google Patents
一种含锡铋的复合易切削钢 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105088106B CN105088106B CN201510609895.3A CN201510609895A CN105088106B CN 105088106 B CN105088106 B CN 105088106B CN 201510609895 A CN201510609895 A CN 201510609895A CN 105088106 B CN105088106 B CN 105088106B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bismuth
- cutting steel
- composite free
- steel containing
- containing tin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 30
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title abstract description 5
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910000915 Free machining steel Inorganic materials 0.000 claims description 42
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 41
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 6
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 6
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 claims description 6
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 claims description 6
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 4
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 claims description 3
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 12
- JWVAUCBYEDDGAD-UHFFFAOYSA-N bismuth tin Chemical compound [Sn].[Bi] JWVAUCBYEDDGAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000009865 steel metallurgy Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Steel (AREA)
Abstract
本发明公开了一种含锡铋的复合易切削钢，其所含主要成分的重量百分数为：C 0.06~0.09 %，Si ≤0.10 %，Mn 1.30~1.60 %，P 0.08~0.12 %，S 0.35~0.45 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %，其具有良好的切削性能和轧制性能，解决了目前含锡过高造成易切削钢热脆性大等问题，可用于制备数控机床高速加工仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种需具备高切削性能机器的零部件。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金及材料工程领域，具体涉及一种含锡铋的复合易切削钢。
背景技术
目前随着无铅易切削钢的发展，国内外研究得比较多的是加锡和加铋两种易切削钢。易切削钢中加锡和加铋对其切削性能有较大的改善作用。但有关研究发现，易切削钢中锡含量过高可能引起轧制性差及表面质量不良等问题。本发明在降低易切削钢中锡含量的同时添加适量的铋，制得一种含锡铋的复合易切削钢。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含锡铋的复合易切削钢，其解决了目前含锡过高造成易切削钢热脆性大等问题，所得复合易切削钢切削性能良好，可用于制备数控机床高速加工仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种需具备高切削性能机器的零部件。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.06~0.09 %，Si ≤0.10 %，Mn 1.30~1.60 %，P 0.08~0.12 %，S 0.35~0.45 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。
所述含锡铋的复合易切削钢的具体制备方法包括以下步骤：
1）熔炼：将锰铁、磷铁、硫铁、工业纯铁、增碳剂放入感应炉内，盖上盖子，抽真空，送电使其融化；熔清后，保持1分钟；
2）合金化：在真空状态下加入锡金属料，再在钢液温度低于1560℃时将铋金属料加入钢液中，同时加入纯铝脱氧；
3）造渣：加入纯钙线处理夹杂物，使造渣碱度为3.0；
4）出钢：保温1-1.5分钟，使得钢液成分均匀后破除真空，1分钟后出钢，空冷；
5）轧制：开轧温度为1100~1160℃，热轧温度为1000~1200℃。
本发明的显著优点在于：
本发明在易切削钢的制备中加入0.003%铋和0.1%锡，使制得的易切削钢具有良好的切削性能和轧制性能，解决了目前含锡过高造成易切削钢热脆性大等问题，可用于制备数控机床高速加工仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种需具备高切削性能机器的零部件。
附图说明
图1为本发明含锡铋复合易切削钢与45钢的刀具T-V曲线对比图。
图2为不同锡铋含量易切削钢的金相图。
图3为不同锡铋含量易切削钢的切削图。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.06~0.09 %，Si ≤0.10 %，Mn 1.30~1.60 %，P 0.08~0.12 %，S 0.35~0.45 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。
所述含锡铋的复合易切削钢的制备方法主要包括熔化、合金化、造渣、出钢、轧制4个步骤，其具体制备方法如下：
1）熔炼：将锰铁、磷铁、硫铁、工业纯铁、增碳剂放入感应炉内，盖上盖子，抽真空，送电使其融化；熔清后，保持1分钟；
2）合金化：在真空状态下加入锡金属料，再在钢液温度低于1560℃时将铋金属料加入钢液中，同时加入纯铝脱氧；
3）造渣：加入纯钙线处理夹杂物，造渣碱度为3.0；
4）出钢：保温1-1.5分钟，使得钢液成分均匀后破除真空，1分钟后出钢，空冷；
5）轧制：开轧温度为1100~1160℃，热轧温度为1000~1200℃。
实施例1
一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.06 %，Si 0.06 %，Mn 1.30 %，P 0.08 %，S 0.35 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。
实施例2
一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.08 %，Si 0.08 %，Mn 1.50 %，P 0.10 %，S 0.40 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。
实施例3
一种含锡铋的复合易切削钢，其主要成分的重量百分数为：C 0.09 %，Si 0.10 %，Mn 1.60 %，P 0.12 %，S 0.45 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素。
性能试验
1. 在C6140车床上用YT14刀具进行车削实验，并以市售45钢做对比，车削数据见表1，再根据表1提供的数据绘制刀具的T-V曲线，结果见图1。
表1 锡铋复合易切削钢的切削数据
由表1的数据可知，本发明含锡铋的复合易切削钢具有良好的刀具耐用度；而从图1可见，本发明复合易切削钢线性拟合曲线的斜率远小于45钢拟合曲线的斜率，说明本发明锡铋复合易切削钢的刀具耐用度与切削速度的关系不大。
2.将含锡铋量分别为（A） Bi 0.0007 %，Sn 0.12 %；（B）Bi 0.0019 %，Sn 0.11%；（C）Bi 0.003%，Sn 0.11%；（D）Bi 0.0016 %，Sn 0.067%的不同复合易切削钢进行切削性能及金相组织的检测，其结果见图2、图3。
钢中的夹杂物为MnS，多呈球状或块状。由图2可知，含铋0.003%和锡0.11%的复合易切削钢夹杂物少，此时所得复合易切削钢的晶相组织最佳。由图3可知，含铋0.003%和锡0.11%的复合易切削钢，切屑最短，说明此时所得复合易切削的切削性能最佳。
3. 将本发明复合易切削钢与普通的Y12易切削钢共同进行锻压实验，即在1000-1200℃条件下锻压10次。结果显示，与Y12相比较，本发明复合易切削钢的轧制性能良好：当压缩比分别为7.5和24时，Y12与含锡铋复合易切削钢均未发生轧制劈头。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (4)
1. 一种含锡铋的复合易切削钢，其特征在于：所述含锡铋的复合易切削钢用于制备数控机床高速加工仪器仪表；其主要成分的重量百分数为：C 0.06~0.09 %，Si ≤0.10 %，Mn1.30~1.60 %，P 0.08~0.12 %，S 0.35~0.45 %，Bi 0.003 %，Sn 0.1 %；余量为Fe和残余的微量元素；
所述含锡铋的复合易切削钢的制备方法主要包括熔炼、合金化、造渣、出钢、轧制的步骤；
其中，所述合金化是在真空状态下加入锡金属料，再在温度低于1560℃时将铋金属料加入钢液中，同时加入纯铝脱氧。
2.根据权利要求1所述含锡铋的复合易切削钢，其特征在于：所述熔炼是将锰铁、磷铁、硫铁、工业纯铁、增碳剂真空融化。
3.根据权利要求1所述含锡铋的复合易切削钢，其特征在于：造渣时的造渣碱度为3.0。
4.根据权利要求1所述含锡铋的复合易切削钢，其特征在于：轧制时开轧温度为1100~1160℃，热轧温度为1000~1200℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510609895.3A CN105088106B (zh) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | 一种含锡铋的复合易切削钢 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510609895.3A CN105088106B (zh) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | 一种含锡铋的复合易切削钢 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105088106A CN105088106A (zh) | 2015-11-25 |
| CN105088106B true CN105088106B (zh) | 2017-08-11 |
Family
ID=54569424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510609895.3A Expired - Fee Related CN105088106B (zh) | 2015-09-23 | 2015-09-23 | 一种含锡铋的复合易切削钢 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105088106B (zh) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100825566B1 (ko) * | 2006-12-28 | 2008-04-25 | 주식회사 포스코 | 피삭성 및 열간압연성이 우수한 환경친화형 무연 쾌삭강 |
| CN101542004B (zh) * | 2007-04-18 | 2011-02-16 | 新日本制铁株式会社 | 切削性和冲击值优异的热加工钢材 |
| BRPI1012814B1 (pt) * | 2009-05-22 | 2019-02-19 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Método para usinar aço para uso em estruturas de máquinas |
| KR101281284B1 (ko) * | 2010-12-22 | 2013-07-03 | 주식회사 포스코 | 절삭성과 열간압연성이 우수한 저탄소 무연쾌삭강 및 그 무연쾌삭강용 주편의 제조방법 |
-
2015
- 2015-09-23 CN CN201510609895.3A patent/CN105088106B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105088106A (zh) | 2015-11-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109295384B (zh) | 含硫锡碲的易切削钢及其制备方法 | |
| CN102367550B (zh) | 一种含稀土耐湿h2s腐蚀换热器用钢管及其生产方法 | |
| CN102080188B (zh) | 一种CrNiMo系易切削齿轮钢及其制造方法 | |
| CN104372258A (zh) | 一种CrNiMo高强度齿轮钢及其制备方法 | |
| CN103160729A (zh) | 中碳微合金化工程机械履带链片用钢及其生产工艺 | |
| CN113881901B (zh) | 一种齿轮钢生产方法 | |
| CN108342664B (zh) | 一种高碳硫系易切削钢及其生产方法 | |
| CN109988972A (zh) | 一种低碳含硫空调管用圆钢及其生产工艺 | |
| CN105779907A (zh) | 一种含镁钙的易切削钢及生产工艺 | |
| CN113528964A (zh) | 易切削高表面质量的奥氏体不锈钢线材及其制备方法 | |
| CN104120352B (zh) | 34CrMo4气瓶用钢及其生产方法 | |
| CN106086695A (zh) | 一种用于轧机高硬度耐磨性导卫及其制备方法 | |
| US2283299A (en) | Manufacture of steel | |
| CN108330398A (zh) | 一种特厚抗酸容器钢板的生产方法 | |
| CN116590600B (zh) | 一种欧标高等强度钢轨冶炼方法 | |
| CN103088186A (zh) | 一种用于半钢快速脱磷的造渣方法 | |
| CN111876689A (zh) | 一种仪器仪表用低碳含硒的易切削钢及其制造方法 | |
| CN103205656A (zh) | 一种无铅超易切削奥氏体不锈钢及其制造方法 | |
| CN105088106B (zh) | 一种含锡铋的复合易切削钢 | |
| CN111850407A (zh) | 850MPa级含钛易切削不锈钢锻造棒材及其制备方法 | |
| CN102965589B (zh) | 高疲劳强度机械扩径机拉杆轴及其制备工艺 | |
| US3215525A (en) | Deoxidation alloy | |
| US3301663A (en) | Steel making processes | |
| CN114717470A (zh) | 一种含碲易切削模具钢及其制备方法 | |
| CN112981216A (zh) | 一种核电sa182f36阀体锻件的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170811 Termination date: 20200923 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |