CN110093477A - 含铋易切削钢的铋添加工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，在精炼末期，除铋以外的其它成分调整完成后，进行含铋包芯线的添加，具体步骤如下：1)喂线前生产条件的控制，控制钢液的渣层、温度和氧活度；2)含铋包芯线的喂入；3)喂线结束后的处理，其中，所述步骤2)采用间歇式喂线法，将含铋包芯线分至少3次间歇式喂入，每次喂入包芯线占加入总量的1/n，n为次数，每喂一次间隔15‑20s。本发明工艺方法具有如下优点：喂线过程稳定，没有剧烈喷溅；铋元素收得率高，达到15‑40％，生产成本低；钢中夹杂物形态好；切削性能优良。适用于碳素易切削钢和易切削不锈钢的生产，在含铋易切削钢的领域具有较大经济价值。

Description

含铋易切削钢的铋添加工艺方法

技术领域

本发明涉及一种易切削钢制备工艺，特别是涉及一种铋系易切削钢的制备方法，应用于钢铁冶金技术领域。

背景技术

易切削钢是指在钢中加入一定数量的易切削元素，以改善钢的切削性能的一类钢种。随着环保问题的日益重视，铅系易切削钢的应用受到了限制，相关专家与学者寻求铅的替代元素。

金属铋(Bi)外观呈银白色，有强烈的金属光泽，呈脆性，晶体结构为斜方晶系，由于金属铋无毒，且具有与金属铅相近的低熔点和高柔韧性，可提高钢的易切削性。因此，在工业上被广泛作为铅的替代品。

铋的熔点(271.3℃)低给铋易切削合金钢的合金化处理及合金钢的生产，造成了非常大的困难；在精炼过程中，将铋或铋锰合金直接加入钢包，铋迅速蒸发形成铋蒸气，铋蒸气来不及溶解进入钢液就形成铋蒸气气泡，受到浮力作用下很快逸出，铋的收得率低；另一方面，铋蒸气在空气中形成含铋烟雾，污染环境，危害人员健康。因此，合理高效的铋添加技术的研究具有重要意义。

公开号为CN103255359A的中国专利公布了一种含铋易切削钢，该含铋易切削钢，由重量百分含量0.04-0.15％的C、0-0.15％的Si、0.9-1.6％的Mn、0.02-0.11％的P、0.25-0.45％的S、0-0.2％的Cr、0-0.2％的Ni、0-0.2％的Cu、0.05-0.2％的Bi、0.005-0.05％的Ti、0.005-0.05％的N、0-0.2％的杂质以及余量为Fe组成。

该专利文献仅仅介绍含铋易切削钢的成分,未叙述如何解决铋的添加困难，收得率低的问题，并不涉及包芯线的添加工艺方法,缺少适当的喂线工艺会导致铋在钢液中分布不均匀的问题,以及铋元素挥发严重，收得率低,增加生产成本。

公开号为CN102912185A的中国专利公布了一种环保型高强度易切削钢用铋锆合金，其特征是采用铋锆合金进行钢的合金化，所述铋锆合金的组分按重量百分含量计算分别为：铋：15-82％；不可避免的杂质：≤1.2％；锆：余量。该专利给出了一种铋锆合金的熔炼方法，而本发明与是含铋包芯线的喂线工艺，两者有明显的差异。

并且该专利文献仅仅介绍铋锆合金的成分，并不涉及包芯线的添加工艺方法,缺少适当的喂线工艺会导致铋在钢液中分布不均匀的问题,以及铋元素挥发严重，收得率低,增加生产成本。

公开号为CN103388050A的中国专利公布了一种易切削钢液中低熔点金属铋的添加方法，其特征是铋添加前钢液表面加入足够厚的渣层，金属铋粉与铁粉，或满足冶炼钢成分要求的合金粉，以一定比例混合后作为铋源，并以喂线的方式添加到渣层下足够深的钢液中，铋源添加时及添加后始终吹入氩气进行软搅拌。

并且上述现有技术存在以下问题：

1)在上述现有技术提供的工艺条件下，铋的挥发较为严重，收得率较低，导致生产成本上升；

2)上述现有技术采用一次性喂入全部包芯线，会导致钢液局部合金元素浓度过高，元素挥发严重且易造成偏析问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，采用钢液间歇式喂线法，进行铋添加工艺，使得加铋过程平稳进行，铋在钢液中均匀分布，提高铋的收得率，并取得较好的添加效果，最终在获得高切削性能的同时降低生产成本。

为达到上述目的，本发明创造采用如下技术构思：

由于铋的熔点(271.3℃)低，给铋易切削合金钢的合金化处理及合金钢的生产，造成了非常大的困难，本发明在精炼末期需保证钢液表面覆盖至少1cm后的渣层，可有效减少后续喂线过程中铋的挥发损失，过薄的渣层可能会使钢液面局部裸露，成为铋挥发的界面。

在向钢包喂入含铋包芯线之前，也需要保证钢液有一定量的氧活度。过低的氧活度，则没有足够的钢液流动性，对于喂线后钢液中铋的混合均匀性不利，且对铋的改质效率也不利。过高的氧活度将造成钢液中氧化物夹杂的大量形成，影响钢的性能；此外合适的氧活度可影响硫化物析出条件，有利于加铋后对硫化物夹杂形态的调控，提高改质率，促进硫化物夹杂向球形或纺锤形转变。现有技术中均未记载关于喂线前钢液氧活度控制的要求。本发明实验结果表明，在喂线之前应确保钢液氧活度在25-50ppm，可有效改善钢中硫化物形态，使之更多地呈球形或纺锤形，从而提高钢的切削性能,并且能保证多炉连浇。

为使芯料能尽量在钢液近底部熔化释放，需设置合理的铁皮厚度及喂线速度。若铁皮太薄或喂线速度太慢，则喂入的包芯线在钢液上部即熔化，导致芯料提前释放，铋蒸汽在上浮过程中来不及溶解进入钢中而溢出钢液，收得率大为降低，且液面翻腾和喷溅较为剧烈。若铁皮太厚或喂线速度太快，则包芯线可能会来不及熔化而直刺钢包底部，造成钢包的划损，耐火材料也因此进入钢液造成钢液的污染。本发明的喂线工艺要求：喂线速度为90-150m/min、含铋包芯线的铁皮为0.4-0.6mm的加厚铁皮，而正常铁皮厚度为0.3mm，本发明克服了现有技术的技术偏见，采用更厚的铁皮，并且包芯线的外径9-13mm，可适用于钢厂各类的喂线机。

现有技术的喂线方法均为一次性喂入全部包芯线，会导致钢液局部合金元素浓度过高，元素挥发严重且易造成偏析问题。为了解决这一技术问题，本发明采用间歇式喂线法，可有效地实现铋在钢包近底部释放，但又不至于局部浓度过高带来的问题。本发明提出的间歇式喂线法具体操作为将包芯线分多次加入，每次喂入一部分后间歇一段时间，然后再喂入下一部分，确保喂入的合金有足够的时间混合和扩散，且确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳。

本发明在整个喂线过程中均进行钢包底吹氩搅拌，氩气流量为300-600NL/min，确保钢液成分混合均匀，在喂线结束后钢液继续软吹氩搅拌，氩气流量为200-400NL/min。吹氩流量过小，成分混合不均匀。吹氩流量过大，则铋蒸汽易被氩气流带走，且易导致钢液面裸露。喂线后软吹时间为5-15min，使铋在钢液混合均匀，且不产生过多的铋元素挥发及温度损失。

根据上述发明构思，本发明采用如下技术方案：

一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，在钢液精炼末期，除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度不低于1cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

所述钢液温度为液相线温度以上50-75℃；

所述钢液氧活度为25-50ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分至少3次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/n，n为间歇式喂线法采用的分次喂线的次数，n≥3；

所述喂入条件为以90-150m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为15-20s；

所述底吹氩气的氩气流量为300-600NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量200-400NL/min，软吹的时间为5-15min。

作为本发明优选的技术方案，所述目标含铋易切削钢液对应所制备的钢种为碳素易切削钢，其成分按质量百分比为C≤0.14％、Si≤0.05％、Mn:0.8-1.3％、P≤0.10％、S:0.25-0.33％、Bi:0.05-0.15％，余量为铁及不可避免的微量元素，Bi/S在0.15-0.50。

作为本发明优选的技术方案，目标含铋易切削钢液对应所制备的钢种为易切削不锈钢，其成分按质量百分比为：C≤0.15％、Si≤1.00％、Mn≤1.25％、P≤0.10％、S:0.25-0.35％、Cr:12.0-19.0％、Ni≤12.0％、Bi:0.05-0.15％，余量为铁及不可避免的微量元素，Bi/S在0.15-0.50。

作为本发明优选的技术方案，所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，铁皮的厚度为0.4-0.6mm；所述含铋包芯线的芯料的成分为铋锰合金、纯铋粒中的至少一种含铋原料，所述含铋包芯线的外径为φ9-13mm。在所述含铋包芯线的芯料的成分中，优选铋锰合金的铋元素与锰元素的质量比为1:(0.65-4.00)。

本发明含铋易切削钢铋的添加工艺方法，在不同钢种的初炼→精炼→喂线→连铸→轧制的生产工艺中，在所述精炼末期，除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线添加。

采用本发明铋添加工艺生产含铋易切削钢，喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅。

经本发明工艺生产的制备的含铋易切削钢液制备的含铋易切削钢经ICP测得钢中铋含量，根据加入量计算得铋的收得率为15-40％，比传统工艺下铋的收得率提高5％以上。

采用金相显微镜对本发明制备的含铋易切削钢液制备的含铋易切削钢中夹杂物进行观测并统计，得到钢中夹杂物长宽比小于3的比例占60％以上，比传统工艺下该类型夹杂物比例大5-15％，钢中夹杂物的形态良好，分布均匀。

采用扫描电镜对本发明制备的含铋易切削钢液制备的含铋易切削钢中夹杂物进行分析，钢中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂。

将本发明制备的含铋易切削钢液制备的含铋易切削钢棒材进行车削加工，车削后获得的车屑大多呈短小的C型屑，相较传统工艺钢的车屑，本发明的车屑形貌更好，大小形态更加均匀，切削性能更加优良。

总之，本发明与上述现有技术专利均涉及易切削钢中铋的添加方法，不同之处在于：本发明的技术方案比现有技术增加许多工艺细节，包括：喂线前控制钢液温度及氧位、渣层的厚度不低于10mm、间歇式喂入包芯线方式、喂线过程控制吹氩流量、喂线后添加覆盖剂，本发明上述方法可以有效确保铋元素的添加及其较高的收得率；本发明的芯料采用铋锰合金或纯铋粒或者二者的混合物，与对现有技术公开的芯料成分完全不同。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

1.相比传统工艺生产含铋易切削钢，本发明含铋易切削钢的铋添加工艺方法喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅；

2.本发明工艺制备的含铋易切削钢液制备的含铋易切削钢产品中铋元素收得率高，生产成本低；

3.本发明含铋易切削钢的铋添加工艺方法制备的含铋易切削钢产品中夹杂物长宽比小于3的比例高，夹杂物形态好，分布均匀；

4.本发明含铋易切削钢的铋添加工艺方法制备的含铋易切削钢产品中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂；

5.本发明含铋易切削钢的铋添加工艺方法制备的含铋易切削钢棒材产品的切屑形貌良好，大小形态更加均匀，切削性能优良；本发明含铋易切削钢的铋添加工艺方法在含铋易切削钢的生产过程中具有较大的经济价值，降低了生产成本，减少了铋资源消耗，提高了含铋易切削钢的质量，适合工业推广应用。

附图说明

图1为本发明实施例一方法制备的含铋碳素易切削钢液生产现场加铋工艺图。

图2为本发明实施例一方法制备的含铋碳素易切削钢中夹杂物金相图。

图3为本发明实施例一方法制备的含铋碳素易切削钢中夹杂物SEM图。

图4为本发明实施例一方法制备的含铋碳素易切削钢棒材车削加工后断屑形貌图。

图5为本发明实施例四方法制备的含铋易切削不锈钢中夹杂物金相图。

图6为本发明实施例四方法制备的含铋易切削不锈钢中夹杂物SEM图。

图7为本发明实施例四方法制备的含铋易切削不锈钢棒材车削加工后断屑形貌图。

具体实施方式

以下结合具体的实施例子对上述方案做进一步说明，以下的实施例仅是示例性的用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为是对本发明技术方案的限定，本发明的优选实施例详述如下：

实施例一：

在本实施例中，一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，含铋碳素易切削钢的生产工艺为初炼→精炼→喂线→连铸→轧制，在LF炉精炼末期测得钢液成分为C:0.08％、Si:0.03％、Mn:1.15％、P:0.09％、S:0.30％，余量为铁及不可避免的残余元素，钢液成分符合该易切削钢钢种要求，在钢液精炼末期，当除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度达到1.1cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

钢液的温度为1574℃，温度上下波动不超过5℃，所述钢液温度为液相线温度(1514℃)以上56℃；

所述钢液氧活度为30ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，所述铁皮的厚度为0.5mm；所述芯料的成分为铋锰合金；铋锰合金中铋含量为45％，其余为锰元素；所述含铋包芯线的外径为φ13mm；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分3次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/3；

所述喂入条件为以120m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为15s；

所述底吹氩气的氩气流量为500NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量300NL/min，软吹的时间为8min。

本实施例的现场生产中喂包芯线的过程图如图1所示。喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅。

实验测试分析：

经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢经ICP测得钢中铋含量为900ppm，根据加入量计算得铋的收得率为35％，Bi/S的比值为0.30，比传统工艺下铋的收得率提高6％。进行测算验证可知，经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的碳素易切削钢，其成分按质量百分比为：C:0.08％、Si:0.03％、Mn:1.15％、P:0.09％、S:0.30％，Bi:0.090％，余量为铁及不可避免的残余元素，Bi/S为0.30，符合目标易切削钢钢种的成品钢材要求。

按国标GB/T 10561-2005对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的碳素易切削钢轧材样品进行制样，对制备的金相样品经磨抛处理后采用金相显微镜在100倍下对钢中夹杂物进行观测，钢中夹杂物的金相图如图2所示。采用Image Pro Plus软件对钢中夹杂物进行统计，得到钢中夹杂物长宽比小于3的比例占67％，比传统工艺下该类型夹杂物比例大8％，钢中夹杂物的形态良好，分布均匀。

采用扫描电镜对经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢中夹杂物进行分析，钢中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂，钢中典型MnS-Bi复合夹杂物SEM图如图3所示。

将经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢棒材进行车削加工，车削时的进给量为0.19mm/r，转速为360r/min，吃刀深度1.0mm，车削后获得的车屑形貌如图4所示，车屑大多呈短小的C型屑，相较传统工艺钢的车屑，本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢的车屑形貌更好，大小形态更加均匀，切削性能更加优良。

实施例二：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，含铋碳素易切削钢的生产工艺为初炼→精炼→喂线→连铸→轧制，在精炼末期测得钢液成分为C:0.14％、Si:0.05％、Mn:1.3％、P:0.10％、S:0.33％，余量为铁及不可避免的残余元素，钢液成分符合该易切削钢钢种要求，在钢液精炼末期，当除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度达到1cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

钢液的温度为1574℃，温度上下波动不超过5℃,所述钢液温度为液相线温度(1514℃)以上65℃；

所述钢液氧活度为50ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，所述铁皮的厚度为0.6mm；所述芯料的成分为铋锰合金；铋锰合金的铋元素与锰元素的质量比为1:4；所述含铋包芯线的外径为φ9mm；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分3次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/3；

所述喂入条件为以150m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为20s；

所述底吹氩气的氩气流量为600NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量200NL/min，软吹的时间为15min。

本实施例为实施例一的可替代的技术方案实施例，本实施例的现场生产中喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅。

实验测试分析：

本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢经ICP测得钢中铋含量为1500ppm，根据加入量计算得铋的收得率为34％，比传统工艺下铋的收得率提高5％。进行测算验证可知，经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的碳素易切削钢，其成分按质量百分比为：C:0.14％、Si:0.05％、Mn:1.3％、P:0.10％、S:0.33％，Bi:0.15％，余量为铁及不可避免的残余元素，Bi/S为0.45，符合目标易切削钢钢种的成品钢材要求。本实施例的钢中S含量和Bi含量均为上限值，可使钢获得更好的切削性能，但进一步提高对应的值有可能会引起热脆以及轧制开裂等问题，对产品成材率不利。

按国标GB/T 10561-2005对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的碳素易切削钢轧材样品进行制样，对制备的金相样品经磨抛处理后采用金相显微镜在100倍下对钢中夹杂物进行观测。采用Image Pro Plus软件对钢中夹杂物进行统计，得到钢中夹杂物长宽比小于3的比例占65％，比传统工艺下该类型夹杂物比例大6％，钢中夹杂物的形态良好，分布均匀。

采用扫描电镜对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢中夹杂物进行分析，钢中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂。

将本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢棒材进行车削加工，车削时的进给量为0.19mm/r，转速为360r/min，吃刀深度1.0mm，车屑大多呈短小的C型屑，相较传统工艺钢的车屑，本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢的车屑形貌更好，大小形态更加均匀，切削性能更加优良。

实施例三：

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，含铋碳素易切削钢的生产工艺为初炼→精炼→喂线→连铸→轧制，在精炼末期测得钢液成分为C:0.14％、Si:0.05％、Mn:0.8％、P:0.10％、S:0.25％，余量为铁及不可避免的残余元素，钢液成分符合该易切削钢钢种要求，在钢液精炼末期，当除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度达到1cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

钢液的温度为1576℃，温度上下波动不超过5℃,所述钢液温度为液相线温度(1514℃)以上62℃；

所述钢液氧活度为25ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，所述铁皮的厚度为0.4mm；所述芯料的成分为铋锰合金；铋锰合金的铋元素与锰元素的质量比为1:0.65；所述含铋包芯线的外径为φ12mm；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分4次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/4；

所述喂入条件为以90m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为15s；

所述底吹氩气的氩气流量为300NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量400NL/min，软吹的时间为5min。

本实施例为实施例一的可替代的技术方案实施例，本实施例的现场生产中喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅。

实验测试分析：

经本工艺生产的轧材经ICP测得钢中铋含量为500ppm，根据加入量计算得铋的收得率为33％，比传统工艺下铋的收得率提高5％。进行测算验证可知，经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的碳素易切削钢，其成分按质量百分比为：C:0.14％、Si:0.05％、Mn:0.8％、P:0.10％、S:0.25％，Bi:0.05％，余量为铁及不可避免的残余元素，Bi/S为0.20，符合目标易切削钢钢种的成品钢材要求。本实施例的钢中S含量和Bi含量均为下限值，可使钢获得良好的切削性能，但进一步减小对应的值有可能会使钢的切削性能显著降低，无法充分发货本实施例的工艺优势。

按国标GB/T 10561-2005对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的碳素易切削钢轧材样品进行制样，对制备的样品经磨抛处理后采用金相显微镜在100倍下对钢中夹杂物进行观测，采用Image Pro Plus软件对钢中夹杂物进行统计，得到钢中夹杂物长宽比小于3的比例占68％，比传统工艺下该类型夹杂物比例大9％，钢中夹杂物的形态良好，分布均匀。

采用扫描电镜对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢中夹杂物进行分析，钢中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂。

将本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢棒材进行车削加工，车削时的进给量为0.19mm/r，转速为360r/min，吃刀深度1.0mm，车屑大多呈短小的C型屑，相较传统工艺钢的车屑，本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产碳素易切削钢的车屑形貌更好，大小形态更加均匀，切削性能更加优良。

实施例四：

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，含铋易切削不锈钢的生产工艺为初炼→精炼→喂线→连铸→轧制，在精炼末期测得钢液成分为C:0.04％、Si:0.15％、Mn:1.05％、P:0.08％、S:0.30％，Cr:13.2％，Ni：0.55％，余量为铁及不可避免的残余元素，余量为铁及不可避免的残余元素，钢液成分符合该易切削钢钢种要求，在钢液精炼末期，当除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度达到1.3cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

钢液的温度为1517℃，温度上下波动不超过5℃,所述钢液温度为液相线温度(1460℃)以上57℃；

所述钢液氧活度为12ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，所述铁皮的厚度为0.3mm；所述芯料的成分为铋锰合金；铋锰合金中铋含量为45％，其余为锰元素；所述含铋包芯线的外径为φ13mm；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分3次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/3；

所述喂入条件为以120m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为15s；

所述底吹氩气的氩气流量为400NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量200NL/min，软吹的时间为6min。

本实施例的现场生产中喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅。

实验测试分析：

经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢经ICP测得钢中铋含量为700ppm，根据加入量计算得铋的收得率为30％，比传统工艺下铋的收得率提高5％。进行测算验证可知，经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢，其成分按质量百分比为：C:0.04％、Si:0.15％、Mn:1.05％、P:0.08％、S:0.30％，Cr:13.2％，Ni：0.55％，Bi:0.070％，余量为铁及不可避免的残余元素，Bi/S为0.23，符合目标易切削钢钢种的成品钢材要求。

按国标GB/T 10561-2005对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢轧材样品进行制样，对制备的金相样品经磨抛处理后采用金相显微镜在100倍下对钢中夹杂物进行观测，钢中夹杂物的金相图如图5所示。采用Image Pro Plus软件对钢中夹杂物进行统计，得到钢中夹杂物长宽比小于3的比例占70％，比传统工艺下该类型夹杂物比例大8％，钢中夹杂物的形态良好，分布均匀。

采用扫描电镜对经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢中夹杂物进行分析，钢中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂，钢中典型MnS-Bi复合夹杂物SEM图如图6所示。

将经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢棒材进行车削加工，车削时的进给量为0.19mm/r，转速为360r/min，吃刀深度1.0mm，车削后获得的车屑形貌如图7所示，车屑大多呈短小的C型屑，相较传统工艺钢的车屑，本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢的车屑形貌更好，大小形态更加均匀，切削性能更加优良。

实施例五：

本实施例与实施例一基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，含铋易切削不锈钢的生产工艺为初炼→精炼→喂线→连铸→轧制，在精炼末期测得钢液成分为C:0.15％、Si:1.00％、Mn:1.25％、P:0.10％、S:0.35％，Cr:19.0％，Ni:12.0％，余量为铁及不可避免的残余元素，钢液成分符合该易切削钢钢种要求，在钢液精炼末期，当除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度达到1cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

钢液的温度为1535℃，温度上下波动不超过5℃,所述钢液温度为液相线温度(1460℃)以上75℃；

所述钢液氧活度为9ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，所述铁皮的厚度为0.4mm；所述芯料的成分为铋锰合金；铋锰合金的铋元素与锰元素的质量比为1:4；所述含铋包芯线的外径为φ9mm；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分3次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/3；

所述喂入条件为以150m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为20s；

所述底吹氩气的氩气流量为600NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量400NL/min，软吹的时间为5min。

本实施例为实施例四的可替代的技术方案实施例，本实施例的现场生产中喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅。

实验测试分析：

经本工艺生产的轧材经ICP测得钢中铋含量为1500ppm，根据加入量计算得铋的收得率为32％，比传统工艺下铋的收得率提高7％。进行测算验证可知，经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢，其成分按质量百分比为：C:0.15％、Si:1.00％、Mn:1.25％、P:0.10％、S:0.35％，Cr:19.0％，Ni:12.0％，Bi:0.15％，余量为铁及不可避免的残余元素，Bi/S为0.43，符合目标易切削钢钢种的成品钢材要求。本实施例的钢中S含量和Bi含量均为上限值，可使钢获得更好的切削性能，但进一步提高对应的值有可能会引起热脆以及轧制开裂等问题，对产品成材率不利。

按国标GB/T 10561-2005对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢轧材样品进行制样，对制备的金相样品经磨抛处理后采用金相显微镜在100倍下对钢中夹杂物进行观测。采用Image Pro Plus软件对钢中夹杂物进行统计，得到钢中夹杂物长宽比小于3的比例占72％，比传统工艺下该类型夹杂物比例大10％，钢中夹杂物的形态良好，分布均匀。

采用扫描电镜对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢中夹杂物进行分析，钢中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂。

将本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢棒材进行车削加工，车削时的进给量为0.19mm/r，转速为360r/min，吃刀深度1.0mm，车屑大多呈短小的C型屑，相较传统工艺钢的车屑，本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢的车屑形貌更好，大小形态更加均匀，切削性能更加优良。

实施例六：

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，含铋易切削不锈钢的生产工艺为初炼→精炼→喂线→连铸→轧制，在精炼末期测得钢液成分为C:0.15％、Si:1.00％、Mn:1.25％、P:0.10％、S:0.25％，Cr:12.0％，Ni:12.0％，余量为铁及不可避免的残余元素，钢液成分符合该易切削钢钢种要求，在钢液精炼末期，当除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度达到1cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

钢液的温度为1533℃，温度上下波动不超过5℃,所述钢液温度为液相线温度(1460℃)以上73℃；

所述钢液氧活度为11ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，所述铁皮的厚度为0.6mm；所述芯料的成分为铋锰合金；铋锰合金的铋元素与锰元素的质量比为1:065；所述含铋包芯线的外径为φ13mm；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分4次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/4；

所述喂入条件为以90m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为15s；

所述底吹氩气的氩气流量为300NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量200NL/min，软吹的时间为15min。

本实施例为实施例四的可替代的技术方案实施例，本实施例的现场生产中喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅。

实验测试分析：

经本工艺生产的轧材经ICP测得钢中铋含量为500ppm，根据加入量计算得铋的收得率为35％，比传统工艺下铋的收得率提高10％。进行测算验证可知，经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢，其成分按质量百分比为：C:0.15％、Si:1.00％、Mn:1.25％、P:0.10％、S:0.25％，Cr:12.0％，Ni:12.0％，Bi:0.05％，余量为铁及不可避免的残余元素，Bi/S为0.20，符合目标易切削钢钢种的成品钢材要求。本实施例的钢中S含量和Bi含量均为下限值，可使钢获得良好的切削性能，但进一步减小对应的值有可能会使钢的切削性能显著降低，无法充分发货本实施例的工艺优势。

按国标GB/T 10561-2005对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢轧材样品进行制样，对制备的金相样品经磨抛处理后采用金相显微镜在100倍下对钢中夹杂物进行观测。采用Image Pro Plus软件对钢中夹杂物进行统计，得到钢中夹杂物长宽比小于3的比例占74％，比传统工艺下该类型夹杂物比例大12％，钢中夹杂物的形态良好，分布均匀。

采用扫描电镜对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢中夹杂物进行分析，钢中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂。

将本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢棒材进行车削加工，车削时的进给量为0.19mm/r，转速为360r/min，吃刀深度1.0mm，车屑大多呈短小的C型屑，相较传统工艺钢的车屑，本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢的车屑形貌更好，大小形态更加均匀，切削性能更加优良。

实施例七：

本实施例与前述实施例基本相同，特别之处在于：

在本实施例中，一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，含铋易切削不锈钢的生产工艺为初炼→精炼→喂线→连铸→轧制，在精炼末期测得钢液成分为C:0.15％、Si:1.00％、Mn:1.25％、P:0.10％、S:0.25％，Cr:12.0％，Ni:12.0％，余量为铁及不可避免的残余元素，钢液成分符合该易切削钢钢种要求，在钢液精炼末期，当除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度达到1cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

钢液的温度为1524℃，温度上下波动不超过5℃,所述钢液温度为液相线温度(1460℃)以上64℃；

所述钢液氧活度为5ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，所述铁皮的厚度为0.6mm；所述芯料的成分为纯铋粒；所述含铋包芯线的外径为φ13mm；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分4次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/4；

所述喂入条件为以90m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为15s；

所述底吹氩气的氩气流量为300NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量200NL/min，软吹的时间为15min。

本实施例为实施例四的可替代的技术方案实施例，本实施例的现场生产中喂线过程稳定，反应平缓，没有剧烈喷溅。

实验测试分析：

经本工艺生产的轧材经ICP测得钢中铋含量为500ppm，根据加入量计算得铋的收得率为31％，比传统工艺下铋的收得率提高6％。进行测算验证可知，经本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢，其成分按质量百分比为：C:0.15％、Si:1.00％、Mn:1.25％、P:0.10％、S:0.25％，Cr:12.0％，Ni:12.0％，Bi:0.05％，余量为铁及不可避免的残余元素，Bi/S为0.20，符合目标易切削钢钢种的成品钢材要求。本实施例的钢中S含量和Bi/含量均为下限值，可使钢获得良好的切削性能，但进一步减小对应的值有可能会使钢的切削性能显著降低，无法充分发货本实施例的工艺优势。

按国标GB/T 10561-2005对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产的易切削不锈钢轧材样品进行制样，对制备的金相样品经磨抛处理后采用金相显微镜在100倍下对钢中夹杂物进行观测。采用Image Pro Plus软件对钢中夹杂物进行统计，得到钢中夹杂物长宽比小于3的比例占73％，比传统工艺下该类型夹杂物比例大11％，钢中夹杂物的形态良好，分布均匀。

采用扫描电镜对本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢中夹杂物进行分析，钢中除固溶有一定量铋的单相MnS夹杂物外，还存在一定量的MnS-Bi复合夹杂。

将本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢棒材进行车削加工，车削时的进给量为0.19mm/r，转速为360r/min，吃刀深度1.0mm，车屑大多呈短小的C型屑，相较传统工艺钢的车屑，本实施例工艺制备的含铋易切削钢液生产易切削不锈钢的车屑形貌更好，大小形态更加均匀，切削性能更加优良。

综上所述，本发明上述实施例含铋易切削钢的铋添加工艺方法，在不同钢种的初炼→精炼→喂线→连铸→轧制的生产工艺中，在所述精炼末期，除铋以外的其它成分调整完成后，进行含铋包芯线的添加，具体步骤如下：

1)喂线前生产条件的控制，控制钢液的渣层、温度和氧活度；

2)含铋包芯线的喂入；

3)喂线结束后的处理，其中，所述步骤2)采用间歇式喂线法，将含铋包芯线分至少3次间歇式喂入，每次喂入包芯线占加入总量的1/n，每喂一部分间隔15-20s。

本发明上述实施例方法喂线过程稳定，没有剧烈喷溅；铋元素收得率高，达到15-40％，生产成本低；钢中夹杂物形态好；切削性能优良。适用于碳素易切削钢和易切削不锈钢的生产，在含铋易切削钢的领域具有较大的经济价值。

上面对本发明实施例结合附图进行了说明，但本发明不限于上述实施例，还可以根据本发明的发明创造的目的做出多种变化，凡依据本发明技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合或简化，均应为等效的置换方式，只要符合本发明的发明目的，只要不背离本发明含铋易切削钢的铋添加工艺方法的技术原理和发明构思，都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种含铋易切削钢的铋添加工艺方法，其特征在于，在钢液精炼末期，除铋以外的其它成分调整完成后，再进行含铋包芯线的喂线添加工艺，来制备目标含铋易切削钢液，其喂线添加工艺方法包括如下步骤：

a.在喂线前进行生产条件控制，主要控制钢液渣层、温度和氧活度满足一定的条件：

所述钢液渣层的厚度不低于1cm，实现防止钢液氧化的同时减少铋蒸汽的挥发；

所述钢液温度为液相线温度以上50-75℃；

所述钢液氧活度为25-50ppm；

b.在所述步骤a中控制的喂线前进行生产条件达成后，将含铋包芯线的喂入，以间歇式喂线法，在底吹氩气的条件下，以一定的喂入条件，将含铋包芯线分多次喂入，确保喂线过程喷溅不剧烈，反应平稳；

所述间歇式喂线法为：在底吹氩气的条件下，将含铋包芯线分至少3次间歇式喂入钢液中，每次喂入含铋包芯线质量分别占加入全部含铋包芯线总质量的1/n，n为间歇式喂线法采用的分次喂线的次数，n≥3；

所述喂入条件为以90-150m/min的速度喂入含铋包芯线，每喂一部分含铋包芯线和上一次喂入的时间间隔为15-20s；

所述底吹氩气的氩气流量为300-600NL/min；

c.在所述步骤b进行全部喂线工艺结束后，对得到的含铋易切削钢钢液进行后处理，在钢液表面覆盖碳化稻壳，并继续以一定氩气流量进行软吹氩搅拌，软吹一定时间后，再次测温取样，成分及温度达到目标含铋易切削钢液的成品工艺要求后，再进行后续吊包出钢工艺，所述吹氩气流量以不吹破渣面、不裸露钢液为准；

所述进行软吹氩搅拌的吹氩气流量200-400NL/min，软吹的时间为5-15min。

2.根据权利要求1所述含铋易切削钢的铋添加工艺方法，其特征在于：所述目标含铋易切削钢液对应所制备的钢种为碳素易切削钢，其成分按质量百分比为C≤0.14％、Si≤0.05％、Mn:0.8-1.3％、P≤0.10％、S:0.25-0.33％、Bi:0.05-0.15％，余量为铁及不可避免的微量元素，Bi/S在0.15-0.50。

3.根据权利要求1所述含铋易切削钢的铋添加工艺方法，其特征在于：所述目标含铋易切削钢液对应所制备的钢种为易切削不锈钢，其成分按质量百分比为：C≤0.15％、Si≤1.00％、Mn≤1.25％、P≤0.10％、S:0.25-0.35％、Cr:12.0-19.0％、Ni≤12.0％、Bi:0.05-0.15％，余量为铁及不可避免的微量元素，Bi/S在0.15-0.50。

4.根据权利要求1所述含铋易切削钢的铋添加工艺方法，其特征在于：所述含铋包芯线由铁皮和芯料构成；所述铁皮的成分为低碳钢，铁皮的厚度为0.4-0.6mm；所述含铋包芯线的芯料的成分为铋锰合金、纯铋粒中的至少一种含铋原料，所述含铋包芯线的外径为φ9-13mm。

5.根据权利要求4所述含铋易切削钢的铋添加工艺方法，其特征在于：在所述含铋包芯线的芯料的成分中，铋锰合金的铋元素与锰元素的质量比为1:(0.65-4.00)。