高纯度钢块精加工工艺
阅读说明：本技术 高纯度钢块精加工工艺 (High-purity steel block finish machining process ) 是由 刘继伟 尹辉 于 2021-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了高纯度钢块精加工工艺,涉及金属加工技术领域。高纯度钢块精加工工艺,包括如下步骤：(1)将高纯度钢块放置于含有FeS的溶液中,浸泡5min后取出；(2)对(1)中高纯度钢块进行切削,若还需要进一步切削则重复步骤(1)；(3)切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫；(4)对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨；(5)防锈处理：将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥。本发明通过含有FeSd的溶液对高纯度钢块进行处理,使得高纯度钢块中S含量升高,硫在钢中与锰和铁形成硫化锰夹杂,这类夹杂物能中断基体金属的连续性,在切削时促使断屑形成小而短的卷曲半径,而易于排除,减少刀具磨损。(The invention discloses a high-purity steel block finish machining process, and relates to the technical field of metal machining. The high-purity steel block finish machining process comprises the following steps: (1) placing the high-purity steel block in a FeS-containing solution, soaking for 5min, and taking out; (2) cutting the high-purity steel block in the step (1), and if further cutting is needed, repeating the step (1); (3) after cutting, placing the high-purity steel block in a desulfurizing agent for desulfurization; (4) finely polishing the high-purity steel block after desulfurization; (5) and (3) rust prevention treatment: and soaking the high-purity steel block in the antirust agent solution for 1-2 h, and then taking out and drying. The invention treats the high-purity steel block by the FeSd-containing solution, so that the content of S in the high-purity steel block is increased, sulfur in the steel forms manganese sulfide inclusion with manganese and iron, the inclusion can interrupt the continuity of matrix metal, and chip breaking is promoted to form small and short curling radius during cutting, so that the chip breaking is easy to remove, and the abrasion of a cutter is reduced.)
技术领域
本发明涉及金属加工技术领域，具体为高纯度钢块精加工工艺。
背景技术
钢，是对含碳量质量百分比介于0.02％至2.11％之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢或普通钢；在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如：锰、镍、钒等等。钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。
钢的纯度提高可以大幅度提高钢的原有性能，高纯度钢的热脆性较低，不易对其表面进行精细的切削，为此本发明提出一种新型的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供高纯度钢块精加工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：高纯度钢块精加工工艺，包括如下步骤：
(1)将高纯度钢块放置于含有FeS的溶液中，浸泡5min后取出；
(2)对(1)中高纯度钢块进行切削，若还需要进一步切削则重复步骤(1)；
(3)切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫；
(4)对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨；
(5)防锈处理：将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥。
更进一步地，步骤(1)中高纯度钢块放置于含有FeS的溶液后，对溶液进行搅拌，并对溶液进行加热，所述FeS溶液由以下质量百分比的原料混合而成，FeS粉末：20～25％，余量为去离子水。
更进一步地，步骤(2)中使用切刀对完成增硫操作的高纯度钢块进行切削。
更进一步地，步骤(3)中的脱硫剂由以下质量百分比的原料混合而成：氧化钙CaO：85％～90％、硫S<0.15％、水H2O<0.5％、二氧化硅SiO2≤5％、三氧化二铁Fe2O3≤5％、氧化镁MgO≤5％。
更进一步地，步骤(4)中使用打磨抛光机器对高纯度钢块表面进行细致的处理，使之呈现出金属光泽。
更进一步地，步骤(5)中使用的防锈溶剂由以下质量百分比的原料混合溶解而成：22％～25％二乙醇胺、14％～15％氢氧化钾、6％～7％草酸、6％～7％柠檬酸、6％～7％磷酸、3％～4％四硼酸钾，余量为去离子水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
高纯度钢块精加工工艺，通过含有FeS的溶液对高纯度钢块进行处理，使得高纯度钢块中S含量升高，硫在钢中与锰和铁形成硫化锰夹杂，这类夹杂物能中断基体金属的连续性，在切削时促使断屑形成小而短的卷曲半径，而易于排除，减少刀具磨损，降低加工表面粗糙度，此时对高纯度钢块的切削就变得较为简单，切削加工完成后使用脱硫剂减少高纯度钢块表面的含硫量。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
含有FeS的溶液能够将高纯度钢块表面硫地含量提高，使得此高纯度钢块表面成为易切削的含硫钢，便于对其进行切削加工，切削加工完成后，再用脱硫剂对其表面进行脱硫，降低其含硫量，以降低其热脆性。
实施例一：首先将高纯度钢块放置于含有FeS的溶液中，高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.025％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，随后对溶液进行搅拌，并对溶液进行加热，浸泡5min后取出，FeS溶液由以下质量百分比的原料混合而成，FeS粉末：25％，余量为去离子水，增硫后的高纯度钢块其表面的化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.56％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对完成增硫操作的高纯度钢块使用切刀进行切削，若还需要进一步切削则重复增硫步骤再继续切削，切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫，脱硫剂由以下质量百分比的原料混合而成：氧化钙CaO：88％、硫S：0.15％、水H2O：0.5％、二氧化硅SiO2：3.61％、三氧化二铁Fe2O3：3.62％、氧化镁MgO：4.12％，脱硫后的高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.022％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨，使用打磨抛光机器对高纯度钢块表面进行细致的处理，使之呈现出金属光泽，最后将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥，防锈溶剂由以下质量百分比的原料混合溶解而成：22.5％二乙醇胺、14.5％氢氧化钾、6.5％草酸、6.5％柠檬酸、6.5％磷酸、3.5％四硼酸钾，余量为去离子水。
实施例二：首先将高纯度钢块放置于含有FeS的溶液中，高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.018％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，随后对溶液进行搅拌，并对溶液进行加热，浸泡5min后取出，FeS溶液由以下质量百分比的原料混合而成，FeS粉末：25％，余量为去离子水，增硫后的高纯度钢块其表面的化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.56％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对完成增硫操作的高纯度钢块使用切刀进行切削，若还需要进一步切削则重复增硫步骤再继续切削，切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫，脱硫剂由以下质量百分比的原料混合而成：氧化钙CaO：88％、硫S：0.15％、水H2O：0.5％、二氧化硅SiO2：3.61％、三氧化二铁Fe2O3：3.62％、氧化镁MgO：4.12％，脱硫后的高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.022％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨，使用打磨抛光机器对高纯度钢块表面进行细致的处理，使之呈现出金属光泽，最后将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥，防锈溶剂由以下质量百分比的原料混合溶解而成：22.5％二乙醇胺、14.5％氢氧化钾、6.5％草酸、6.5％柠檬酸、6.5％磷酸、3.5％四硼酸钾，余量为去离子水。
实施例三：首先将高纯度钢块放置于含有FeS的溶液中，高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.025％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，随后对溶液进行搅拌，并对溶液进行加热，浸泡5min后取出，FeS溶液由以下质量百分比的原料混合而成，FeS粉末：30％，余量为去离子水，增硫后的高纯度钢块其表面的化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.63％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对完成增硫操作的高纯度钢块使用切刀进行切削，若还需要进一步切削则重复增硫步骤再继续切削，切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫，脱硫剂由以下质量百分比的原料混合而成：氧化钙CaO：88％、硫S：0.15％、水H2O：0.5％、二氧化硅SiO2：3.61％、三氧化二铁Fe2O3：3.62％、氧化镁MgO：4.12％，脱硫后的高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.022％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨，使用打磨抛光机器对高纯度钢块表面进行细致的处理，使之呈现出金属光泽，最后将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥，防锈溶剂由以下质量百分比的原料混合溶解而成：22.5％二乙醇胺、14.5％氢氧化钾、6.5％草酸、6.5％柠檬酸、6.5％磷酸、3.5％四硼酸钾，余量为去离子水。
实施例四：首先将高纯度钢块放置于含有FeS的溶液中，高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.025％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，随后对溶液进行搅拌，并对溶液进行加热，浸泡5min后取出，FeS溶液由以下质量百分比的原料混合而成，FeS粉末：25％，余量为去离子水，增硫后的高纯度钢块其表面的化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.56％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对完成增硫操作的高纯度钢块使用切刀进行切削，若还需要进一步切削则重复增硫步骤再继续切削，切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫，脱硫剂由以下质量百分比的原料混合而成：氧化钙CaO：90％、硫S：0.15％、水H2O：0.5％、二氧化硅SiO2：3.61％、三氧化二铁Fe2O3：3.62％、氧化镁MgO：4.12％，脱硫后的高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.018％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨，使用打磨抛光机器对高纯度钢块表面进行细致的处理，使之呈现出金属光泽，最后将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥，防锈溶剂由以下质量百分比的原料混合溶解而成：22.5％二乙醇胺、14.5％氢氧化钾、6.5％草酸、6.5％柠檬酸、6.5％磷酸、3.5％四硼酸钾，余量为去离子水。
实施例五：首先将高纯度钢块放置于含有FeS的溶液中，高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.018％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，随后对溶液进行搅拌，并对溶液进行加热，浸泡5min后取出，FeS溶液由以下质量百分比的原料混合而成，FeS粉末：30％，余量为去离子水，增硫后的高纯度钢块其表面的化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.63％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对完成增硫操作的高纯度钢块使用切刀进行切削，若还需要进一步切削则重复增硫步骤再继续切削，切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫，脱硫剂由以下质量百分比的原料混合而成：氧化钙CaO：88％、硫S：0.15％、水H2O：0.5％、二氧化硅SiO2：3.61％、三氧化二铁Fe2O3：3.62％、氧化镁MgO：4.12％，脱硫后的高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.022％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨，使用打磨抛光机器对高纯度钢块表面进行细致的处理，使之呈现出金属光泽，最后将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥，防锈溶剂由以下质量百分比的原料混合溶解而成：22.5％二乙醇胺、14.5％氢氧化钾、6.5％草酸、6.5％柠檬酸、6.5％磷酸、3.5％四硼酸钾，余量为去离子水。
实施例六：首先将高纯度钢块放置于含有FeS的溶液中，高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.018％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，随后对溶液进行搅拌，并对溶液进行加热，浸泡5min后取出，FeS溶液由以下质量百分比的原料混合而成，FeS粉末：25％，余量为去离子水，增硫后的高纯度钢块其表面的化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.56％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对完成增硫操作的高纯度钢块使用切刀进行切削，若还需要进一步切削则重复增硫步骤再继续切削，切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫，脱硫剂由以下质量百分比的原料混合而成：氧化钙CaO：90％、硫S：0.15％、水H2O：0.5％、二氧化硅SiO2：3.61％、三氧化二铁Fe2O3：3.62％、氧化镁MgO：4.12％，脱硫后的高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.018％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨，使用打磨抛光机器对高纯度钢块表面进行细致的处理，使之呈现出金属光泽，最后将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥，防锈溶剂由以下质量百分比的原料混合溶解而成：22.5％二乙醇胺、14.5％氢氧化钾、6.5％草酸、6.5％柠檬酸、6.5％磷酸、3.5％四硼酸钾，余量为去离子水。
对比例一：首先将高纯度钢块放置于水溶液中，高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.025％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，随后对溶液进行搅拌，并对溶液进行加热，浸泡5min后取出，溶液由以下质量百分比的原料组成，去离子水：100％，处理后的高纯度钢块其表面的化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.025％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对处理过的的高纯度钢块使用切刀进行切削，切削完成后将高纯度钢块放置于脱硫剂中进行脱硫，脱硫剂由以下质量百分比的原料混合而成：氧化钙CaO：88％、硫S：0.15％、水H2O：0.5％、二氧化硅SiO2：3.61％、三氧化二铁Fe2O3：3.62％、氧化镁MgO：4.12％，脱硫后的高纯度钢块化学成分质量百分比为：碳C：0.21％、硅Si：0.25％、锰Mn：0.55％、磷P：0.025％、硫S：0.022％、铬Cr：0.15％、镍Ni：0.22％、铜Cu：0.18％，余量为Fe，对脱硫完成后的高纯度钢块进行细致打磨，使用打磨抛光机器对高纯度钢块表面进行细致的处理，使之呈现出金属光泽，最后将高纯度钢块浸入防锈剂溶液中浸泡1～2h后取出干燥，防锈溶剂由以下质量百分比的原料混合溶解而成：22.5％二乙醇胺、14.5％氢氧化钾、6.5％草酸、6.5％柠檬酸、6.5％磷酸、3.5％四硼酸钾，余量为去离子水。
对比例一进行切削工作时比较困难，切面不平整。
对实施例一到实施例六以及对比例一中的各个过程中钢块的含硫量以及增硫剂以及脱硫剂中主要成分的含量进行检测得到下表
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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