CN1667153A - 一种锡钙钛系易切削钢 - Google Patents
一种锡钙钛系易切削钢 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1667153A CN1667153A CN 200510011551 CN200510011551A CN1667153A CN 1667153 A CN1667153 A CN 1667153A CN 200510011551 CN200510011551 CN 200510011551 CN 200510011551 A CN200510011551 A CN 200510011551A CN 1667153 A CN1667153 A CN 1667153A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel
- tin
- cutting
- free
- deoxidation
- 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.)
- Pending
Links
- 229910000915 Free machining steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 26
- CHSZQIWZTLYFNU-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ca].[Sn] Chemical compound [Ti].[Ca].[Sn] CHSZQIWZTLYFNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 7
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910014458 Ca-Si Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 4
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims description 3
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims description 3
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 3
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims 2
- 241001417490 Sillaginidae Species 0.000 claims 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 abstract description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 13
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 3
- 229910000882 Ca alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 150000004770 chalcogenides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052729 chemical element Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)
Abstract
一种锡钙钛系易切削钢，属于金属材料领域，特别涉及一种含锡钙钛元素的易切削钢，可用于制造高强度螺栓、曲轴、连接杆等汽车和机械的重要零件。易切削钢种Y(15－45)SnCaTi。碳含量为0.12－0.18％的Y15SnCaTi易切削钢的力学性能为，热轧(锻)态试样的抗拉强度达到400MPa，延伸率为22.0％，断面收缩37％，硬度HB/≤170达到了国标GB8731－88中相应钢种(Y15Pb)的标准，可用于制造高强度螺栓。Y45SnCaTi易切削钢的力学性能为，热轧(锻)态试样的抗拉强度达到800MPa，延伸率为17.7％，断面收缩47％，硬度HB/≤240；超过了国标GB8731－88中相应钢种Y45Ca的标准。可用于制造曲轴、连接杆。
Description
技术领域
本发明属于金属材料领域，特别涉及一种含锡钙钛元素的易切削钢，可用于制造高强度螺栓、曲轴、连接杆等汽车和机械的重要零件。
背景技术
多数硫系易切削钢降低了材料的塑性和韧性，尤其是横向力学性能较差。铅系易切削钢既提高了易切削性能又保持了较好的力学性能，然而由于在冶炼铅易切削钢时铅的挥发污染环境，危害人的健康，其应用有下降的趋势。
锡与铅在化学元素周期表中同属一族，物理和化学性质很相近，作为易切削元素锡是铅的很好的替代者。
钙易切削钢受到了普遍的重视。冶炼钙易切削钢时用钙合金控制脱氧，使钢中形成CaO-SiO2-Al2O3三元夹杂物，大大地改进了钢材在高速切削时的易切削性能，而且它的力学性能与基础钢相同。然而单纯用钙处理的钢种只有在使用硬质合金刀具高速切削时才具有易切削性能，而且钙易切削钢的奥氏体晶粒长大倾向较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：在保持含硫及铅易切削性能的前提下减轻硫对钢材力学性能的影响及铅对环保的影响。
采用钙合金与钛合金对钢水联合控制脱氧，并加入适量的锡和硫，可使钢材无论在高切削速度还是中等切削速度均显示良好的易切削性能。硫化物与硅酸盐共存，可有效地减轻硅酸盐对钢材疲劳寿命的有害作用。而钛形成的硫化物或氧化物有利于进一步消除易切削钢轧制时的热脆现象。
一种锡钙钛系易切削钢，称为Y(15-45)SnCaTi易切削钢，其特征在于主要成份(Wt％)为：C：0.12～0.50、Si：0.20～0.50、S：0.01～0.17、Mn：0.40～1.20、Sn：0.10-0.4，Ca：0.002～0.016、Ti：0.05～0.30，P：≤0.04，余量为Fe。
冶炼中使用中性稀薄覆盖渣，其成份为CaO20-35％、SiO225-40％、Al2O330-40％。
该钢种的脱氧方法和步骤：首先用锰铁、硅铁或含铝20-40％的铝灰进行脱氧，其次采用喂丝法向钢水内部插入Ca-Si包芯线和钛铁进行控制脱氧。采用氧化锆固体电解质氧浓差电池快速定氧探头测定钢液中的氧活度。喂丝前的钢液氧活度应控制在40～200×10-6。
冶炼采用顶吹、或底吹氩工艺及电磁搅拌工艺。
冶炼炉型：电弧炉、感应炉及转炉
碳含量为0.12-0.18％的Y15SnCaTi易切削钢的力学性能为，热轧(锻)态试样的抗拉强度达到400MPa，延伸率为22.0％，断面收缩37％，硬度HB/≤170达到了国标GB8731-88中相应钢种(Y15Pb)的标准(见附表1)。此钢种可用于制造高强度螺栓等汽车和机械的重要标准零件。
碳含量为0.42-0.48％的Y45SnCaTi易切削钢的力学性能为，热轧(锻)态试样的抗拉强度达到700MPa，延伸率为12.0％，断面收缩26％，硬度HB/≤240达到了国标GB8731-88中相应钢种(Y15Pb)的标准(见附表1)。
具体实施方式
1、冶炼炉型：电弧炉
冶炼工艺：首先用铝20-40％的铝灰进行脱氧，其次采用喂丝法向钢水内部插入Ca-Si包芯线和钛铁进行控制脱氧。
采用氧化锆固体电解质氧浓差电池快速定氧探头测定钢液中的氧活度。喂丝前的钢液氧活度应控制在100×10-6。
冶炼中使用中性稀薄覆盖渣，其成份为CaO30％、SiO230％、Al2O340％。
冶炼出锡钙钛系易切削钢，称为Y15SnCaTi易切削钢，主要成份(Wt％)为：C：0.15、Si：0.25、S：0.060、Mn：0.60、Sn：0.20，Ca：0.0017、Ti：0.10，P：≤0.04，余量为Fe。
2、冶炼炉型：感应炉
冶炼工艺：首先用锰铁进行脱氧，其次采用喂丝法向钢水内部插入Ca-Si包芯线和钛铁进行控制脱氧。
采用氧化锆固体电解质氧浓差电池快速定氧探头测定钢液中的氧活度。喂丝前的钢液氧活度应控制在80×10-6。
冶炼出锡钙钛系易切削钢，称为Y45SnCaTi易切削钢，主要成份(Wt％)为：C：0.45、Si：0.30、S：0.090、Mn：1.0、Sn：0.30，Ca：0.0015、Ti.0.20，P：≤0.04，余量为Fe。
在BJ-1630GD车床上使用41605H型YT15硬质合金机卡刀具对试样进行车削实验时，设定车床主轴转速为950转/min、平均切削速度为85m/min、走刀速度0.096mm/转、吃刀深度为1.0mm.。经过30分钟的切削试验，刀具后刀面磨损宽度Vb远小于0.3mm，说明刀具寿命很长。车屑为断屑即处理性良好。试样的表面粗糙达到了3.2级。
附表1.易切削钢机械性能的国家标准(热轧态GB8731-88)
| 牌号 | 最大应力/N/mm2 | 延伸率≥/％ | 断面收缩率≥/％ | 硬度HB/≤ |
| Y15 | 390～540 | 22 | 36 | 170 |
| Y15Pb | 390～540 | 22 | 36 | 170 |
| Y20 | 450～600 | 20 | 30 | 175 |
| Y45Ca | 600～745 | 12 | 26 | 241 |
Claims (4)
1、一种锡钙钛系易切削钢，其特征在于主要成份Wt％为：C：0.12～0.50、Si：0.20～0.50、S：0.01～0.17、Mn：0.40～1.20、Sn：0.10-0.40，Ca：0.002～0.016、Ti：0.05～0.30，P：≤0.04，余量为Fe。
2、如权利要求1所述的锡钙钛系易切削钢，其特征在于冶炼采用顶吹或底吹氩工艺及电磁搅拌工艺，冶炼炉型：电弧炉、感应炉及转炉。
3、如权利要求2所述的锡钙钛系易切削钢，其特征在于冶炼中使用中性稀薄覆盖渣，其成份为CaO20-35％、SiO225-40％、Al2O330-40％；该钢种的脱氧方法和步骤：首先用锰铁、硅铁或含铝20-40％的铝灰进行脱氧，其次采用喂丝法向钢水内部插入Ca-Si包芯线和钛合金包芯线进行控制脱氧，喂丝量根据钢种及收得率定，喂丝前的钢液氧活度应控制在40～200×10-6。
4、如权利要求1或2或3所述的锡钙钛系易切削钢，其特征在于锡的加入采用含锡的尾矿及社会废钢中的含锡废钢用于添加锡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510011551 CN1667153A (zh) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | 一种锡钙钛系易切削钢 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200510011551 CN1667153A (zh) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | 一种锡钙钛系易切削钢 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1667153A true CN1667153A (zh) | 2005-09-14 |
Family
ID=35038428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200510011551 Pending CN1667153A (zh) | 2005-04-11 | 2005-04-11 | 一种锡钙钛系易切削钢 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1667153A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102925806A (zh) * | 2012-12-01 | 2013-02-13 | 新余钢铁集团有限公司 | 一种y55牌号易切削钢板及其制造方法 |
-
2005
- 2005-04-11 CN CN 200510011551 patent/CN1667153A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102925806A (zh) * | 2012-12-01 | 2013-02-13 | 新余钢铁集团有限公司 | 一种y55牌号易切削钢板及其制造方法 |
| CN102925806B (zh) * | 2012-12-01 | 2014-12-31 | 新余钢铁集团有限公司 | 一种y55牌号易切削钢板及其制造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2005264481B2 (en) | Steel for steel pipe | |
| JP5218575B2 (ja) | 切削工具寿命に優れた機械構造用鋼の切削方法 | |
| CN101905392B (zh) | 一种高韧性低合金实芯焊丝 | |
| Singla et al. | Enhancing the wear resistance of iron-based alloys: A comprehensive review of alloying element effects | |
| EP1518939B9 (en) | Sulfur free cutting steel for machine structural use | |
| CN111187996A (zh) | 一种中碳含硫硒的易切削钢用盘条及其制造方法 | |
| CN103556081A (zh) | 一种高强高韧耐磨挖掘机斗齿用钢及其制造方法 | |
| EP3315626B1 (en) | Bolt | |
| EP3345716A1 (en) | Wire for submerged arc welding | |
| CN107900555A (zh) | 一种用于630MPa级高Nb钢双道埋弧焊的焊丝 | |
| JP2014198344A (ja) | 高強度鋼のサブマージアーク溶接方法 | |
| CN1042708C (zh) | 一种耐磨损的堆焊焊条 | |
| CN1192851C (zh) | 一种低合金高强度高韧性电焊条 | |
| CN1667153A (zh) | 一种锡钙钛系易切削钢 | |
| CN111571062A (zh) | 一种800MPa级焊接用低合金钢气体保护焊丝 | |
| CN1257039C (zh) | 一种高强度焊条 | |
| CN1219903C (zh) | 含锡易切削结构钢 | |
| CN1185359C (zh) | 一种钙硫钛易切削钢及其生产方法 | |
| CN1216173C (zh) | 一种钙稀土锡系复合易切削钢及其冶炼工艺 | |
| CN115386800A (zh) | 一种低碳高锰硫环保型易切削钢及其制造方法 | |
| CN107914098A (zh) | 模具堆焊修复材料 | |
| CN1234898C (zh) | 一种钙硫锡系复合易切削钢及其冶炼工艺 | |
| CN1184342C (zh) | 一种稀土系易切削钢及其生产方法 | |
| RU2257988C2 (ru) | Порошковая проволока для наплавки деталей металлургического оборудования | |
| CN112063924B (zh) | 一种高碳含硒锡易切削钢及其生产方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |