一种提高石墨化易切削钢冷镦性能的方法

摘要

一种提高石墨化易切削钢冷镦性能的方法，属于钢铁材料加工技术领域。其特征在于利用温变形技术，对石墨化处理后的石墨化易切削钢盘条进行铁素体动态再结晶的温变形，通过控制铁素体晶粒的细化和均匀化来提高石墨化易切削钢的冷镦性能。具体方法是将经过石墨化处理的石墨化易切削钢盘条加热到550～710℃，待均温后进行延伸率为18～38％的孔型轧制，轧后空冷至室温。利用该方法处理的石墨化易切削钢，其铁素体晶粒得以细化且均匀，冷镦性能明显提高，可以实现小顶锻比，其试样无产生肉眼可见的裂纹、折叠等缺陷。

权利要求

1.一种提高石墨化易切削钢冷镦性能的方法，其特征在于利用温变形技术，对石墨化处理后的石墨化易切削钢盘条进行铁素体动态再结晶的温变形，以实现铁素体晶粒的细化和均匀化；

所述的石墨化处理，是指对石墨化易切削钢盘条在温度为600～710℃范围内进行8～

16小时等温，并随炉冷却至室温的一个热处理过程；

所述石墨化易切削钢的主要化学成分及其质量百分比含量为：C：0.20～0.50％；Si：

0.50～1.60％；Mn：0.30～0.42％；P≤0.025％；S：≤0.025％；Al：0.01～0.25％；B：0.0002～0.0060，N：0.002～0.010；其余含量为Fe；

具体方法是将经过石墨化处理的石墨化易切削钢盘条加热到550～710℃，待均温后进行延伸率为18～38％的孔型轧制，轧后空冷至室温；

温变形后，石墨化易切削钢中的铁素体晶粒均匀。

说明书

一种提高石墨化易切削钢冷镦性能的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种提高石墨化易切削钢冷镦性能的方法，属于钢铁材料加工技术领域。

背景技术

[0002] 石墨化易切削钢盘条的制备流程主要是由炼钢、浇注、热轧、石墨化处理等工艺过程组成。其中，盘条经石墨化处理后，表现出较高的冷成形和切削性能，具有较低的屈强比，能够软化到与低碳钢一样的水平，不仅具有良好的切削性能，还具有很高的冷镦性能。

[0003] 经石墨化处理的盘条，其组织主要由铁素体+石墨组成。然而，由于石墨化处理过程需要的时间较长，往往导致盘条中的铁素体组织粗大，且不均匀，这势必对其冷镦性能产生不利影响。

[0004] 目前，石墨化易切削钢，其冷镦前不对铁素体组织进行细化的处理，即石墨化处理后，进行切削、冷镦，如Iwamoto Takashi.Murakami Toshiyuki在JFE Techn Rep(2004，(4)：64-69)上发表的论文“Bar and Wire Steels for Gear and Valve of Automobile(Eco-Friendly Free Cutting Steel without Lead Addition)”。

[0005] 因此，为解决现有石墨化处理方法中存在的铁素体晶粒粗大，且不均匀的问题，本发明提出了利用温变形技术，对石墨化处理后的石墨化易切削钢进行铁素体动态再结晶的温变形，以实现铁素体晶粒的细化和均匀化，来进一步提高其冷镦性能。

发明内容

[0006] 经石墨化处理后的石墨化易切削钢，具有良好的切削性能和较高的冷镦性能。由于石墨化处理过程中易造成铁素体晶粒粗大，且不均匀。因此，为了解决这一问题，本发明基于温变形可使铁素体再结晶，进而可以实现细化铁素体晶粒，提出了一种可进一步提高石墨化易切削钢冷镦性能的方法。

[0007] 本发明通过以下技术措施实现：

[0008] 一种提高石墨化易切削钢冷镦性能的方法，其特征在于利用温变形技术，对石墨化处理后的石墨化易切削钢进行铁素体动态再结晶的温变形，以实现铁素体晶粒的细化。其具体方法是将经过石墨化处理的石墨化易切削钢盘条加热到550～710℃，待均温后进行延伸率为18～38％的孔型轧制，轧后空冷至室温。其中，石墨化处理，是指对石墨化易切削钢在温度为600～710℃范围内进行8～16小时等温，并随炉冷却至室温的一个热处理过程。
该方法主要是对C含量为0.20～0.50％、Si含量为0.50～1.60％、Mn含量为0.30～0.60％、P含量≤0.025％、S含量≤0.025％、Al含量为0.01～0.25％、B含量为0.0002～0.0060％、N含量为0.002～0.010％、其余含量为Fe的石墨化易切削钢来进行。

[0009] 本发明的有益效果：

[0010] 利用该方法处理的石墨化易切削钢，其铁素体晶粒得以均匀，冷镦性能明显提高，可以实现小顶锻比，其试样无产生肉眼可见的裂纹、折叠等缺陷。

具体实施方式

[0011] 现将本发明的实施例具体叙述于后。

[0012] 以下结合实施例对本发明的技术方案做进一步描述。实施例仅用于说明本发明，而不是以任何方式来限制本发明。

[0013] 实施例1

[0014] 本实施例选用C含量为0.36％、Si含量为1.36％、Mn含量为0.32％、P含量为0.012％、S含量为0.011％、Al含量为0.022％、B含量为0.0006％、N含量为0.0026％、其余含量为Fe的直径为22mm的石墨化易切削钢盘条，在经温度为680℃、9小时等温、炉冷至室温的石墨化处理后，其组织主要由铁素体和石墨组成。将该钢在室温下装入加热炉内，待石墨化易切削钢盘条温度升高到650℃均温后出炉，在孔型轧机上对其进行轧制，轧后直径为
20mm，即其延伸率为21％，终轧温度不低于550℃；轧后空冷至室温。

[0015] 对经过上述处理的石墨化易切削钢进行金相分析与顶锻试验，结果显示钢中的铁素体晶粒均匀，其径向尺寸大都为在22～25μm范围内，1/6顶锻合格，即试样侧面无肉眼可见的裂纹、折叠等缺陷。

[0016] 实施例2

[0017] 本实施例选用C含量为0.46％、Si含量为0.90％、Mn含量为0.42％、P含量为0.010％、S含量为0.012％、Al含量为0.023％、B含量为0.0007％、N含量为0.0029％、其余含量为Fe的直径为30mm的石墨化易切削钢盘条，在经温度为700℃、12小时等温、炉冷至室温的石墨化处理后，其组织主要由铁素体和石墨组成。将该钢在室温下装入加热炉内，待石墨化易切削钢温度升高到660℃均温后出炉，在孔型轧机上对其进行轧制，轧后直径为26mm，即其延伸率为33％，终轧温度不低于550℃；轧后空冷至室温。

[0018] 对经过上述处理的石墨化易切削钢进行金相分析与顶锻试验，结果显示钢中的铁素体晶粒均匀，其径向尺寸大都为在23～26μm范围内，1/5顶锻合格，即试样侧面无肉眼可见的裂纹、折叠等缺陷。

[0019] 由实施例可见，在石墨化易切削钢进行冷镦前，进行温轧变形可为冷镦成形提供良好的预备组织——铁素体组织均匀，有助于该钢实现小顶锻比。