本發(fā)明涉及冶金煉鋼領(lǐng)域，即一種非調(diào)質(zhì)易切削鋼的生產(chǎn)方法，尤其是一種非調(diào)質(zhì)易切削鋼F38MnVS的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

非調(diào)質(zhì)易切削鋼含有一定量的S使其具有良好的切削加工的性能，利用V微合金化和控軋控冷的軋制技術(shù)來保證強度和韌性等其他力學(xué)性能滿足替代調(diào)質(zhì)鋼的需要。然而傳統(tǒng)的直接加硫鐵或喂硫線工藝硫的收得率比較低，只有30-40％，釩元素的微合金化效果也不夠理想，隨著釩鐵合金價格的逐年增加，冶煉成本面臨著巨大壓力。目前非調(diào)質(zhì)易切削鋼常規(guī)的冶煉工藝存在一定的問題：

1、由于鋼中含S較高，成品容易出現(xiàn)裂紋，影響鋼的質(zhì)量。

2、常規(guī)的冶煉技術(shù)工藝是精煉后期直接加硫鐵或喂硫線，這種工藝硫的收得率比較低，只有30-40％；

3、常規(guī)的冶煉技術(shù)工藝用釩鐵來增加釩，為保證鋼材達(dá)到應(yīng)有的性能，釩元素需要按國家標(biāo)準(zhǔn)上限控制(0.12-0.14％)，加入的釩鐵合金的量比較大，隨著釩鐵合金價格的逐年增加，冶煉成本面臨著巨大壓力。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的：針對非調(diào)質(zhì)易切削鋼的生產(chǎn)難點，提供一種低成本高品質(zhì)非調(diào)質(zhì)易切削鋼生產(chǎn)方法，可以保證鋼材性能的同時，穩(wěn)定提高硫元素的收得率，減少裂紋產(chǎn)生，同時強化釩元素的強化效果，提高原料利用率、節(jié)省生產(chǎn)成本。即一種非調(diào)質(zhì)易切削鋼F38MnVS的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

1實行深脫氧的冶金技術(shù)工藝，電爐終點控氧，精煉二步法深脫氧，連鑄保護(hù)澆注，控制鋼中的氧含量在30ppm以下。非調(diào)質(zhì)鋼中的有害夾雜主要是非 金屬氧化物夾雜，鋼中氧化物和硅酸鹽夾雜的存在，破壞了鋼基體的連續(xù)性并導(dǎo)致了應(yīng)力集中，容易產(chǎn)生裂紋，降低鋼的塑性、韌性和抗疲勞性能，還會使鋼的切削加工性能下降。

2采用釩氮合金調(diào)整鋼水中V元素含量，并加入硅錳氮合金來增加鋼水中的氮含量。利用N元素促進(jìn)鋼中的釩以V-N、V-C-N的形式充分析出，增強V元素對鋼材性能的強化效果，可以適當(dāng)減少V合金的加入量，提高原料的利用率；

3精煉前期調(diào)高堿度渣，堿度4-6，充分脫氧、脫硫，全鋁和酸溶鋁Alt-Als的含量控制在10ppm以內(nèi)，鋼中合金調(diào)整完成后，鋼水溫度升高到1580℃以上，扒掉一半的精煉渣并加入硅質(zhì)造渣材料改精煉渣渣性，降低渣堿度至2.5以下后，再加入S合金調(diào)整至0.040-0.065％范圍，S的收得率可達(dá)到60-70％；

4保證連鑄坯在矯直區(qū)域的角部溫度達(dá)到1000℃以上，避開850℃～950℃的脆性溫度區(qū)，防止鑄坯在脆性溫度區(qū)內(nèi)進(jìn)行矯直所產(chǎn)生的角部裂紋

本發(fā)明實現(xiàn)的生產(chǎn)工藝條件：

(1)工藝流程：鐵水、廢鋼、其它輔料→鋼水初煉(轉(zhuǎn)爐或電弧爐)→LF爐精煉→方坯連鑄機→熱軋→成品。

(2)適用鋼種主要化學(xué)成份范圍

表1適用鋼種的主要化學(xué)成分范圍(％)

(3)鋼包條件

透氣磚清理干凈，保證鋼包透氣性，管路不漏氣；

上水口清理干凈，沒有雜物，灌引流砂前翻凈鋼包渣；

包底殘鋼＜8噸；

鋼包保持紅熱、周轉(zhuǎn)狀態(tài)。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明找到了穩(wěn)定提高硫的收得率的方法，將硫合金中硫的收得率從原來的30-40％提高至60-70％；并且利用氮元素對釩元素沉淀強化的促進(jìn)作用，增強了釩元素對鋼材的強化效果，提高了原料利用率，節(jié)省了冶煉成本，生產(chǎn)出質(zhì)量性能合格的易切削非調(diào)質(zhì)鋼。

具體實施方式

工藝流程：鐵水、廢鋼、其它輔料→鋼水初煉(轉(zhuǎn)爐或電弧爐)→LF爐精煉→方坯連鑄機→熱軋→成品。

主要化學(xué)成份范圍(％)：C：0.37-0.40、Mn：1.35-1.55、Si：0.3-0.6、P：0.025、S：0.040-0.065、V：0.10-0.12、余鐵。

1.電爐冶煉：控制鋼水終點[C]≥0.12％，[P]≤0.018％，并保證鋼水終點溫度達(dá)到1630℃以上。

2.電爐出鋼：無渣出鋼。在出鋼的過程中加入冶金石灰、預(yù)熔精煉渣和脫氧劑鋁鎂鈣造還原性渣，出鋼結(jié)束加入完成。利用鋼水的沖擊和攪拌作用，對鋼水進(jìn)行渣洗預(yù)脫氧。冶金石灰加入量700-800千克/爐，鋁鎂鈣參考加入量0.5-1.0千克/噸鋼，預(yù)熔渣加入量為150千克/爐。

3.合金加入：鋼水進(jìn)精煉溫度在1530℃以上，各元素成份按內(nèi)控范圍要求計算加入量，除硫合金外，其他合金都在進(jìn)精煉時加入，升溫和鋼包底吹氬攪拌十分鐘渣料完全熔化后，開始測溫取樣，并根據(jù)成分樣品分析結(jié)果微調(diào)成分進(jìn)線；其中釩氮合金平均每爐加入110kg，硅錳氮合金平均每爐加入110kg，鋼中釩元素控制目標(biāo)值為0.11％，氮元素總量達(dá)到190-200ppm；

4.精煉處理：精煉前期調(diào)高堿度渣，堿度4-6，充分脫氧、脫硫，全鋁和酸 溶鋁Alt-Als的含量控制在10ppm以內(nèi)，鋼中合金調(diào)整完成后，鋼水溫度升高到1580℃以上，扒掉一半的精煉渣并加入硅質(zhì)造渣材料改精煉渣渣性，降低渣堿度至2.5以下后，再加入S合金調(diào)整至0.040-0.065范圍，S的收得率可達(dá)到60-70％；

5.喂線出鋼：鋼水的成分溫度都達(dá)到出鋼要求后，對鋼水進(jìn)行鈣處理。參考實芯鈣線100m/爐，目標(biāo)值0.0015％。然后軟吹≥15min，不露鋼水、渣面微動，提高鋼水質(zhì)量與純凈度。

6.連鑄工藝：采用全程保護(hù)澆注，防止二次氧化。使用結(jié)晶器電磁攪拌和液面自動控制工藝技術(shù)保證鑄坯良好的表面質(zhì)量。

7.冷卻方式：二冷弱冷匹配合理拉速。保證矯直區(qū)鑄坯角部溫度超過1000℃，防止裂紋的產(chǎn)生。

8.鑄坯處置：鑄坯進(jìn)入冷床后，直接進(jìn)行熱送軋制；否則，必須放入緩冷坑，以避免冷卻過程中S偏析和開裂。