所謂易切削鋼是指具有優(yōu)良切削加工性能的鋼材,提高鋼材的易切削性能主要是通過(guò)往鋼中單獨(dú)或復(fù)合加入易切削元素(S、P、Pb、Se、Te、Bi、Zr、Re等)。一般通過(guò)對(duì)刀具壽命、加工表面光潔度、切屑處理性、刀具受力以及能耗等幾項(xiàng)綜合指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)易切削鋼切削性能的優(yōu)越程度。
易切削鋼分類(lèi)及其特性
根據(jù)含易切削元素的不同,可分為硫易切削鋼、鉛易切削鋼、鈣易切削鋼、鈦易切削鋼以及復(fù)合易切削鋼。根據(jù)其用途的不同,易切削鋼又分為自動(dòng)機(jī)用鋼、結(jié)構(gòu)用易切削鋼和特殊易切削鋼(耐熱鋼、不銹鋼、工具鋼等)。根據(jù)易切削性能的不同,又可分為一般易切削鋼,超易切削鋼等。
-硫易切削鋼
硫易切削鋼占世界與我國(guó)易切削鋼總產(chǎn)量的比例分別為70%和90%。硫易切削鋼按硫含量不同,可分為低硫鋼、中硫鋼和高硫鋼:一般低硫鋼的S≤0.025%,有的甚至S<0.01%;中硫鋼的S=0.04~0.09%;高硫鋼的S=0.1~0.3%。其中,中硫鋼由于具有良好的切削性能和力學(xué)性能,已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),而高硫鋼則是為滿(mǎn)足特殊切削性能需求的鋼材。
一般認(rèn)為,隨著硫含量的增高,鋼材的切削性能也越好,但對(duì)普通鋼而言,微量增硫就能起到改善可切削性的明顯效果;加入適當(dāng)?shù)牧?/span>(尤其在硫低于0.1%以下),對(duì)改善鋼可切削性的效果都是非常顯著的。其作用主要表現(xiàn)在:不僅降低切削力與切削溫度,明顯提高刀具壽命,而且還降低工件的表面粗糙度,改善切屑處理性。
鋼中硫主要以(Mn、Fe)S的形式存在鋼中,由于MnS夾雜物割斷了基體的連續(xù)性和應(yīng)力集中源作用而使車(chē)屑易斷,潤(rùn)滑作用使刀具的磨損減小,從而改善了鋼材的切削性能。為了使鋼材具有更好的切削性能,應(yīng)使鋼中的MnS具有一定的長(zhǎng)寬比(L/W),而研究表明夾雜物成球狀和紡錘狀比線(xiàn)條狀更有利于切削,因此,希望鋼中的MnS成紡錘狀或近似球狀。然而MnS在熱軋過(guò)程中沿著軋制方向伸長(zhǎng),使硫易切削鋼的橫向力學(xué)性能明顯降低,加劇了鋼材的各向異性。通過(guò)向易切削鋼中加入碲、鈣、鋯、稀土和鈦等元素,使之與鋼中的硫生成硫化物,而這些夾雜物高溫塑性加工性能差,在壓延時(shí)的延展變得困難,強(qiáng)度的各向異性也受到抑制,從而達(dá)到改變硫化物形狀的目的。同時(shí),應(yīng)保證鋼中具有一定錳硫比,以降低因鋼中硫含量過(guò)高而帶來(lái)的不利影響,以保證鋼材的力學(xué)性能。
-鉛易切削鋼
鉛易切削鋼是在硫易切削鋼基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。1932年