易切削鋼的新技術與發(fā)展方向
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80年前易切削鋼的偶然誕生與戰(zhàn)爭(第一次世界大戰(zhàn))的急需和鋼的粗制濫造有關(高硫和高磷含量鋼)。80年后的今天，硫易削鋼、鉛易切削鋼、鈣易切削鋼和復合易切削鋼被廣泛地應用于各工業(yè)部門。隨著加工自動化程度增大，對材料的可切削加工性能要求提高。切削加工的費用占零件成本的 50%左右。因此，降低切削加工費用，使易切削鋼能適應自動化生產(chǎn)線，并提高勞動生產(chǎn)率是鋼鐵材料用戶的迫切需要。磷對鐵素體基體的脆化作用和硫化物的內部缺口效應是硫系易切削鋼可切削性高的根源。直至今日，硫系易切削鋼仍然是應用最廣泛和數(shù)量最大的易切削鋼。鉛系易切削鋼的生產(chǎn)已有50余年歷史。近年來采用鋼包精煉、吹氬處理和連鑄方法生產(chǎn)的鉛系易切削鋼成分穩(wěn)定，鉛顆粒分布均勻，減少了化學成分偏析。易切削鋼中添加鉛在鋼中以球狀形態(tài)存在， 因此鉛幾乎不影響鋼的力學性能。然而：在過去的10多年中，盡管鋼廠采用了防護裝置解決鉛中毒問題，但仍難滿足人們對環(huán)境愈來愈苛刻的要求。因此開發(fā)低硫和控制硫化物形態(tài)的多元易切削鋼是來來的重要發(fā)展方向。低硫易切削鋼的硫含量一般≤0.04%， 最大為 0.10%，同時添加鈣來改善硫化物形態(tài)。鈣作為特殊脫氧劑，與原有的氧化鋁形成復合鈣鋁氧化物，在此基礎上包裹一層較軟的鈣錳硫化物，有利于提高切削性能和力學性能。因此，一般復合添加元素均選擇鈣。此外，鋯、鈦和稀土元素也可用于控制硫化物形態(tài)。
低硫復合易切削鋼目前用于生產(chǎn)齒輪、轉向齒條、閥簧座、連桿、曲軸等。除了低硫的非調質鋼和齒輪鋼之外，日本根據(jù)不同需求，生產(chǎn)和應用了SUM系、SC系、合金系和非調質鋼系的含鉛、含硫、含鈣和復合多種元素的易切削鋼，廣泛用于生產(chǎn)各種汽車零件。日本易切削鋼的年產(chǎn)量超過100萬噸，其中SC系的含鉛易切削鋼的產(chǎn)量最大，約35萬噸。而我國每年的易切削鋼產(chǎn)量還不到2萬噸。
易切削鋼的研究和生產(chǎn)動向為：開發(fā)經(jīng)濟、可靠、簡便易行的硫化物形態(tài)控制新方法；研究易切削鋼的冶金學和金屬學因素與切削性能的關系；開發(fā)新的多無復合易切削鋼；開發(fā)適用于各種刀具加工的新型易切削鋼；把被切削材料、刀具和加工機械結合在一起研究，提高鋼的易切削性能。
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