易切削鋼

 

分類

按所含易切削元素可分為：

(1)硫易切削鋼

       硫在鋼中與錳和鐵形成硫化錳夾雜,，這類夾雜物能中斷基體金屬的連續(xù)性,，在切削時促使斷屑形成小而短的卷曲半徑，而易于排除,，減少刀具磨損,，降低加工表面粗糙度，提高刀具壽命,。通常鋼的被切削性隨鋼中硫含量的增多而增高,。但鋼的縱向和橫向的力學性能差別大，橫向塑,、韌性差,，疲勞及耐蝕性能也有所降低。鋼中硫含量過高時,，會導致熱脆性,，對鋼的熱加工造成困難，惡化鋼的力學性能,。通常硫含量為0．08%～0．30%,，有的可提高到0．4%,，易切削工具鋼和不銹鋼中的硫含量均應在0．06%～0．10%之間。 　　磷多與硫復合加入鋼中,，通常磷含量在0．04%～0．12%,，磷固溶于鐵素體中會提高硬度和強度，降低韌性,，使切屑易于折斷和排除,，從而獲得良好的加工表面粗糙度，但磷含量過高會顯著降低塑性,，提高硬度,，反而對鋼的切削性起有害作用。

(2)鉛易切削鋼

       　鉛在鋼中呈細小金屬顆粒形態(tài),，均勻分布或附著于硫化物的周圍,。由于鉛的熔點較低，切削時融熔滲出起潤滑作用,，降低摩擦,，提高切削性，但并不影響常溫力學性能,。鋼中鉛含量一般在0．10%～0．35%,。因為鉛的比重大，如含量過高,，容易引起嚴重的偏析并形成大顆粒夾雜物,，反而降低鉛對切削加工的有利作用。鉛和硫復合加入低碳結(jié)構(gòu)鋼中,，改善鋼材被切削的效果更為顯著,。

 (3)鈣易切削鋼

 　　鋼中鈣與鋁、硅結(jié)合形成低熔點的復合氧化物(主要是CaO·Al2O3·SiO2),，高速切削時,，鈣系氧化物附著于切削工具表面起潤滑和減摩作用，從而提高刀具的使用壽命,。如果同時含硫,、鉛等元素，它們的復合作用會使切削效果更好,。

 　　80年代以來隨著切削工具的改進,，在鈣易切削鋼上涂有T|N涂層的工具，對于工具費用高的滾齒刀,、插齒刀等齒輪加工工具,，有顯著效果。

 (4)硒,、碲,、鉍易切削鋼

　　碲,、鉍含量約為0．03%～0．10%，硒的含量可達0．15%,。硒以硒化物如FeSe,、MnSe等形態(tài)存在于鋼中，其作用與硫相似,，對于既要求高的切削性,，又要求較好塑性的鋼,，在鋼中加硒要比硫好,。碲可單獨加入，也可與鉛或硫同時加入鋼中,，形成復合夾雜物,，以降低切削抗力和切削熱，使切屑容易排除,，顯著提高鋼的切削性,，得到良好的加工表面粗糙度，不過加碲后會使鋼的塑性,、韌性稍有降低,。硒和碲一般多用于合金鋼。鉍在鋼中的作用與鉛相似,，呈細小的金屬顆粒夾雜物,，均勻分布或附著于硫化物周圍。

其他元素影響

　　其他元素對鋼切削性的影響在易切削鋼中除上述易切削元素外,，其他元素也對鋼的切削性有一定影響：(1)碳,。鋼中碳含量的高低與鋼材的切削性能有關。碳含量過低,，組織中會出現(xiàn)大量鐵素體,，鋼的硬度和強度很低，切屑易粘著于刀刃上形成刀瘤,，加之切屑是撕裂斷落,，使切削性下降，加工表面粗糙度很高,。碳量過高,，組織中珠光體量增多，硬度及強度提高,，使切削抗力增大,，切削性變壞。易切削結(jié)構(gòu)鋼中碳含量以0．15%～0．25%為宜,。(2)錳,。鋼中錳與硫形成硫化錳夾雜,，使切屑易于斷裂，改善鋼的切削性,，還能消除或減弱因硫所引起的熱脆性,。因此，在易切削鋼中應保證錳含量在0．60%～1．60%之間,，并保持適當?shù)腗n/S的比值,。(3)硅和鋁。硅和鋁都對鋼的切削性起有害作用,。硅部分固溶于鐵素體中,，提高鋼的硬度，使切削加工困難,。而且硅在鋼中與氧結(jié)合形成硬度較高的氧化硅夾雜物,，使刀具的磨損增加，使用壽命降低,。故易切削鋼中硅含量宜低,。鋁一般作為脫氧劑加入鋼中，大部分與氧結(jié)合生成細小脆硬的氧化鋁夾雜,，增加刀具的磨損,。硅和鋁加入鋼中還會降低鋼的氧含量，使硫化物夾雜呈細長條狀分布,，惡化鋼的切削性,。(4)氧和氮。氧在鋼中一般是有害的,，因為它降低鋼的力學性能,，但易切削鋼中氧含量增高，會使硫化物呈紡錘形分布,，改善鋼的切削性,。氮雖能提高鋼的強度，但增加脆性,，切削加工時會形成短碎的斷屑,。鋼中含微量氮(≤0．002%)時對切削性和工件表面質(zhì)量起有利作用，但含量過高時,，鋼的強化作用增大,，對刀具壽命不利。

化學成分 

    生產(chǎn)工藝易切削鋼可在各種煉鋼爐中冶煉,，但低碳的硫易切削鋼宜用轉(zhuǎn)爐冶煉,，硫的合金化是在盛鋼桶或熔池中加入硫或硫化鐵進行的，所用錳鐵以低硅和低碳者為宜,。如無特殊要求,，應盡量降低鋼中硅含量,，以改善鋼的切削性，并要進行充分脫氧,，防止產(chǎn)生發(fā)紋,。在冶煉過程中產(chǎn)生的硫、鉛等有害氣體,，必須用強力通風裝置排除,，并應有防治污染環(huán)境等設施處理。易切削鋼中含硫較高時,，會有熱脆傾向,，不利熱加工，應予注意,。冷加工時力求外形尺寸精確,，表面質(zhì)量良好,，以改善在自動機床上切削加工性能,。

 

??(3)硅和鋁。硅和鋁都對鋼的切削性起有害作用,。硅部分固溶于鐵素體中,，提高鋼的硬度，使切削加工困難,。而且硅在鋼中與氧結(jié)合形成硬度較高的氧化硅夾雜物,，使刀具的磨損增加，使用壽命降低,。故易切削鋼中硅含量宜低,。鋁一般作為脫氧劑加入鋼中，大部分與氧結(jié)合生成細小脆硬的氧化鋁夾雜,，增加刀具的磨損,。硅和鋁加入鋼中還會降低鋼的氧含量，使硫化物夾雜呈細長條狀分布,，惡化鋼的切削性,。(4)氧和氮。氧在鋼中一般是有害的,，因為它降低鋼的力學性能,，但易切削鋼中氧含量增高，會使硫化物呈紡錘形分布,，改善鋼的切削性,。氮雖能提高鋼的強度，但增加脆性,，切削加工時會形成短碎的斷屑,。鋼中含微量氮(≤0．002%)時對切削性和工件表面質(zhì)量起有利作用,，但含量過高時，鋼的強化作用增大,，對刀具壽命不利,。

化學成分 

    生產(chǎn)工藝易切削鋼可在各種煉鋼爐中冶煉，但低碳的硫易切削鋼宜用轉(zhuǎn)爐冶煉,，硫的合金化是在盛鋼桶或熔池中加入硫或硫化鐵進行的,，所用錳鐵以低硅和低碳者為宜。如無特殊要求,，應盡量降低鋼中硅含量,，以改善鋼的切削性，并要進行充分脫氧,，防止產(chǎn)生發(fā)紋,。在冶煉過程中產(chǎn)生的硫、鉛等有害氣體,，必須用強力通風裝置排除,，并應有防治污染環(huán)境等設施處理。易切削鋼中含硫較高時,，會有熱脆傾向,，不利熱加工，應予注意,。冷加工時力求外形尺寸精確,，表面質(zhì)量良好，以改善在自動機床上切削加工性能,。