本發(fā)明屬于鐵基合金的技術(shù)領(lǐng)域，即提供一種不含鉛的易切削低碳鋼。
已知的易切削鋼多數(shù)均加有鉛的成分，因而在冶煉和熱加工過程中會出現(xiàn)環(huán)境污染問題。
本發(fā)明提供一種不加鉛的易切削低碳鋼，在確定的含硫量的范圍內(nèi)，用碲、氧含量來控制易切削鋼中硫化物的形態(tài)和分布，使鋼中的硫化物具有最適合的形狀、分布和尺寸，從而使鋼具有良好的切削性能。本發(fā)明所提供的含碲、硫的易切削低碳鋼，與國外的加鉛的易切削低碳鋼相比較，不僅冶煉工藝簡便，避免了環(huán)境污染，而且在車削時的斷屑性和沖切時切削面的光滑平整情況都有比較顯著的改善;與一般高硫易切削鋼比較，它具有較好的熱加工性能。
本發(fā)明所提供的含碲、硫的易切削低碳鋼，其成分范圍（以重量百分比計算）是：碳0.07～0.25;錳0.8～2.0;硅0.01～0.15;硫0.15～0.4;磷0.03～0.1;碲0.01～0.5;氧0.012～0.035;鐵余量。其中碲的含量系按碲/硫＞0.07～0.13的配比來控制。因為我們的研究工作發(fā)現(xiàn)碲在硫化錳中的最大固溶量相當(dāng)于碲/硫＝0.07的配比，故這也就是用碲控制硫化錳形態(tài)較為合適的比值。我們的研究工作表明，超過這一比值時，則有少量碲以碲化錳的形式在硫化錳的外部沉淀，鋼加熱工后碲化錳位于變形硫化錳的前端。碲化錳雖然對鋼的切削性能有利，但碲化錳過多，對鋼的熱加工性能有害，并增加了鋼材的方向性，同時碲的價格較高，多加碲也增加了鋼材的生產(chǎn)成本?？刂其撝械难鹾恳彩鞘贡景l(fā)明所提供的易切削鋼具有較好的熱加工性能和切削性能很重要的一環(huán)，我們的研究工作表明，鋼中的氧含量應(yīng)大于0.012（重量百分比），若沒有適宜的氧含量，加碲也不能保證硫化錳呈球形而分散地析出;氧含量過低使硫化錳沿晶界分布，從而使熱加工性能和切削性能變壞。故本發(fā)明所提供的含碲、硫的易切削低碳鋼的最佳成分范圍（以重量百分比計算）為：
碳0.1～0.15錳1.0～1.5
硅≤0.05硫0.28～0.35
磷0.05～0.08碲0.025～0.035
氧0.017～0.024鐵余量
本發(fā)明所提供的含碲、硫的易切削低碳鋼用控制最適合的氧含量與碲含量的方法，使硫化錳具有良好的形態(tài)和分布，從而確保本鋼種具有較好的熱加工性能。
本發(fā)明所提供的含碲、硫的易切削低碳鋼的冶煉工藝同已知的易切削鋼相同，它對各種爐型都是適用的。但是為了控制適當(dāng)?shù)难?、硅含量，用轉(zhuǎn)爐冶煉較為適合，因為轉(zhuǎn)爐冶煉容易得到低的硅含量和較高的氧含量，硫和錳則在吹煉終了時添加，并可在鋼包中進(jìn)行補(bǔ)充和調(diào)整。碲與氧的親合力比鐵更弱，故即使以純碲的形式直接插入鋼液中，也不會產(chǎn)生強(qiáng)烈反應(yīng)，但碲的沸點(diǎn)低，若停留在鋼液面上則易于氣化，最好以碲化錳合金的形式插入鋼液中。鋼中為了避免氧化鋁的存在，故禁止加鋁，鋼中的殘鋁量應(yīng)控制在十萬分之幾以內(nèi)。鋼液澆注成錠后，最好讓鋼錠緩冷，以保證形成硫化錳的反應(yīng)進(jìn)行完全，使硫化錳的形態(tài)和分布達(dá)到要求。
本鋼種在熱加工時，開坯前均熱溫度宜高（1300℃），保溫時間宜長（不少于3小時），軋制開坯溫度為～1250℃，終軋溫度～950℃，若采用鍛造開坯，終鍛溫度可低到850℃。
本發(fā)明所提供的含碲、硫的易切削低碳鋼還有一個優(yōu)點(diǎn)，那就是廢鋼和鋼屑經(jīng)過重?zé)挄r，碲可大部分回收，在堿性渣的條件下熔化，約可回收75%的碲，在無渣的條件下熔化，碲的回收要稍低一些。這一點(diǎn)對于降低鋼材生產(chǎn)成本也是有利的。
1、一種含碲、硫的易切削低碳鋼，其特征在于鋼中的碲/硫配比為0.07～0.13，且其氧含量(以重量百分比計算，以下同)大于0.012，鋼的成分范圍為：碳0.07～0.25，錳0.8～2.0，硅0.01～0.15，硫0.15～0.4，磷0.03～0.1，碲0.01～0.05，氧0.012～0.035，鐵含量。
2、按權(quán)利要求1所述的易切削低碳鋼，其特征在于最佳成分范圍為：碳0.1～0.15，錳1.0～1.5，硅≤0.05，硫0.28～0.35，磷0.05～0.08，碲0.025～0.035氧0.017～0.024，鐵余量。
3、按權(quán)利要求1、2所述的易切削低碳鋼，其特征在于碲可以純碲的形式直接加入鋼液中，也可以碲化錳合金的形式加入鋼液中。