易切削鋼有哪些成分特點？

2023-08-22 07:15:18

易切削鋼有哪些成分特點？

易切削鋼是指在鋼中加入一定數量的一種或一種以上的硫、磷、鉛、鈣、硒、碲等易切削元素，以改善其切削性的合金鋼。隨著切削加工的自動化、高速化與精密化，要求鋼材具有良好的易切削性是非常重要的，這類鋼主要用于自動切削機床上加工，故亦屬專用鋼。
易切削鋼成分特點：
在易切削鋼中加入的元素有S、Pb、Ca和P等。它們的主要作用如下：
1、硫的作用
硫在鋼中與Mn形成MnS夾雜物，能中斷基體的連續性，使切屑易于脆斷，減少切屑與刀具的接觸面積。硫還能起減摩的作用，使切屑不粘附在切削刃上。但硫的存在會使鋼產生熱脆，所以硫的含量一般要限定在w(s)=0.10%～0.30%范圍內，并要適當增加Mn的含量與其配合。
2、鉛的作用
Pb的加入能提高鋼的切削性能，由于Pb在鋼中不溶入鐵素體，也不形成化合物，它是以自由狀態并形成細小顆粒（2～3μm）均勻分布于基體組織中，當在切削過程中所產生的熱量達到Pb顆粒的熔點時，即呈熔化狀態，成為刀具與切屑以及刀具與工件被加工面之間的“潤滑劑”，使摩擦因數減小，刀具溫度下降，磨損減少。Pb的加入量在w(Pb)=0.1%～0.35%范圍內。
3、鈣的作用
Ca在鋼中能形成Ca、Al硅酸鹽夾雜物，附著在刀具上形成薄膜，具有減摩作用，防止刀具磨損。Ca的加入量一般為w(Ca)=0.001%～0.005%。
(4)磷的作用
在含硫的易削鋼中加入P，使其固溶于鐵素體，引起強化和脆化，以提高其切削性能。為防止造成“冷脆”，規定w(P)≤0.15%。
這些元素的加入，還能提高工件表面質量和延長刀具使用壽命的作用。
隨著現代化工業向自動化、高速化和精密化的加工方向發展，要求鋼材具有良好的切削工藝性能，提高生產效率，以適應大批量生產。因此需要更多地采用提高和改善切削性能的鋼材，便于自動切削機床加工。這種鋼材主要用于用量較大和不重要的零件。例如，在自動機床上常加工的零件，如螺釘、螺母等標準件。易切削鋼也屬于專用鋼。
易切削鋼主要用于制作受力較小而對尺寸和粗糙度要求嚴格的儀器儀表、手表零件、汽車、機床和其他各種機器；對尺寸精度和粗糙度要求嚴格，而對力學性能要求相對較低的標準件，如齒輪、軸、螺栓、閥門、襯套、銷釘、管接頭、彈簧座墊及機床絲杠、塑料成型模具、外科和牙科手術用具等。
易切削鋼的好壞代表材料被切削加工的難易程度，由于材料的切削過程比較復雜，易切削性用單一的參量是難于表達的。通常，鋼的切削加工性，是以刀具壽命、切削力大小、加工表面的粗糙度、切削熱以及切屑排除難易等來綜合衡量。
使用時需要注意：易切削鋼可進行最終熱處理，但一般不進行預先熱處理，以免損害其切削加工性。易切削鋼的冶金工藝要求比普通鋼嚴格，成本較高，故只有對大批量生產的零件，在必須改善鋼材的切削加工性時，采用它才能獲得良好的經濟效益。