易切鋼

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易切削元素碲

　　作為易切削元素用于易切削鋼，首先出現(xiàn)在1932年的專利中。1961年美國研制成功一種含碲易切削鋼，它是硫一鉛一碲多元復(fù)合易切削鋼，其切削性非常優(yōu)異，可與易切削黃銅比美。由于硒與碲的性能和作用相近，故經(jīng)常被交替使用或同時加入鋼中。

鈣脫氧

　　自60年代起，人們又從另一途徑來研究改善鋼的切削性，即加入某種脫氧元素，以生成所需要的脫氧產(chǎn)物——有利夾雜，在日本將此稱為脫氧調(diào)整型易切削鋼。前聯(lián)邦德國于1964年首先提出用鈣脫氧的鈣易切削鋼專利，3年后被日本引入并正式生產(chǎn)，它最適于用TiC的硬質(zhì)合金刀具，進行高速切削，可顯著提高生產(chǎn)率，降低工具消耗。在日本已成為汽車、拖拉機制造業(yè)中用量相當(dāng)大的一種易切削鋼。

鈦脫氧

　　從60年代后期開始，又研究了加鈦脫氧的易切削鋼。1973年日本首先發(fā)表了以鈦脫氧的鈦一硫復(fù)合易切削鋼專利，近幾年，在日本等少數(shù)國家已開始試用。

發(fā)展

　　易切削鋼生產(chǎn)發(fā)展很快，品種和牌號數(shù)量不斷增加，產(chǎn)量逐漸上升。在美國、日本、英國、前聯(lián)邦德國、前蘇聯(lián)五國易切削鋼標(biāo)準(zhǔn)中，多者有31個鋼號(AISI)，少者有7個鋼號(FOCT)。品種已經(jīng)擴大到扁鋼和管易。易切削鋼產(chǎn)量以日本最多，增加速度也最快。1965年接近10萬t，到了1985年達(dá)到了100萬t左右，其中硫系占64．4%。日本生產(chǎn)的易切削鋼約有40%～46%消耗在汽車制造業(yè)，產(chǎn)業(yè)機械消耗約10%，家庭用品和其他消耗約6%。

中國應(yīng)用

　　中國從20世紀(jì)50年代開始生產(chǎn)硫系易切削鋼(主要是低碳自動機床加工用鋼)，1975年又審訂了易切削鋼的新標(biāo)準(zhǔn)GBl91-75。從70年代起，開始試生產(chǎn)鈣系和鈦系易切削鋼。但是對生產(chǎn)中需要特殊防護，以消除公害的含鉛、硒或碲的易切削鋼，卻一直未正式生產(chǎn)。從1977年開始，中國又研究了含稀土易切削鋼。

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(xué)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(dǎo)致熱脆性，對鋼的熱加工造成困難，惡化鋼的力學(xué)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(yīng)在0．06%～0．10%之間。

　　磷多與硫復(fù)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(xì)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(xué)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(yán)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(fù)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(fù)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(fù)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(dá)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(fù)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(xì)小的金屬顆粒夾雜物，均勻分布或附著于硫化物周圍。