易切削鋼簡(jiǎn)介及其分類(lèi)
易切削鋼指的是具有優(yōu)良切削加工性能的鋼材，也叫易車(chē)鐵或快削鋼。這種鋼材可以用較高的切削速度和較大的切削深度進(jìn)行切削加工。其切削性能的提高主要是通過(guò)往鋼中單獨(dú)或復(fù)合加入易切削元素而實(shí)現(xiàn)。
由于鋼中加入了易切削元素，鋼的切削抗力減小，同時(shí)易切削元素本身的特性和所形成的化合物又起到潤(rùn)滑切削刀具的作用，易斷屑，減輕了磨損，從而降低了工件的表面粗糙度，提高了刀具壽命和生產(chǎn)效率。
易切削鋼的分類(lèi)方法有三種：
①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。
常用的易切削元素：S、P、Pb、Ca、Mg、Sn、Ti、Se、Te、Bi、Zr、Re……其中磷、硫、鉛最為常見(jiàn)。
②根據(jù)用途的不同，易切削鋼又分為自動(dòng)機(jī)用鋼（自動(dòng)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）。
自動(dòng)機(jī)用鋼因多采用自動(dòng)機(jī)床加工成零件而得名。這類(lèi)鋼要求切削性能比要求力學(xué)性能要高，多數(shù)為低碳鋼，含碳量約為 0.05%~0.10%，含硫量約為 0.20%~0.40%，最高可達(dá) 0.60% 。主要用于制造負(fù)荷較小的零件，如螺釘、螺帽等標(biāo)準(zhǔn)件，及不太重要的通用機(jī)械零件等。
結(jié)構(gòu)用易切削鋼對(duì)力學(xué)性能要求較高，而對(duì)切削性能要求相對(duì)較低，多用于制造負(fù)荷較大并且毛坯需要切削加工的重要零件。這類(lèi)鋼種多為中低碳合金結(jié)構(gòu)鋼和中碳結(jié)構(gòu)鋼，在此基礎(chǔ)上加入硫或其他易切削元素，在保證力學(xué)性能的前提下改善切削性能。
實(shí)際生產(chǎn)活動(dòng)中碰到的易切削鋼，基本上指的是自動(dòng)機(jī)用鋼和結(jié)構(gòu)用易切削鋼；特殊易切削鋼的易切削性能只是輔助的特性之一，名稱(chēng)之中不再明示易切削，而以其主要特性或用途命名。比如303是在304的成分基礎(chǔ)上加入了硫，較之304，切削性有很大的改善，但是303仍然叫不銹鋼，而不特別稱(chēng)為易切削鋼。
③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。
超易切削鋼是復(fù)合易切削鋼。以硫-鉛、硫-磷-鉛-碲、鈣-硫復(fù)合時(shí)，易切鋼切削性能最佳，被稱(chēng)為“超易切削鋼”。
硫易切削鋼毫無(wú)爭(zhēng)議是易切削鋼家族產(chǎn)量的第一名，占世界與我國(guó)易切削鋼總產(chǎn)量的比例分別為70％和90％——這個(gè)第一名頭銜的取得，除了硫的切削性容易控制外，更多是因?yàn)榱蚴亲罱?jīng)濟(jì)的添加元素。
硫系易切削鋼中，硫的含量一般高出普通鋼數(shù)倍。普通鋼中，硫元素一般都被當(dāng)做雜質(zhì)元素去除；而在易切削鋼中，較高的硫元素可與鋼中的錳元素結(jié)合，形成硫化錳(MnS)夾雜，硫化錳作為有利夾雜物，能割斷基體的連續(xù)性，使車(chē)削易斷屑，并且硫化錳具有潤(rùn)滑作用，可以使加工更順利，降低刀具的磨損，提高刀具使用壽命。
錳是硫易切削鋼的重要元素。在鋼中加入硫元素雖然提高了鋼材的切削性能，但同時(shí)也帶來(lái)了熱脆的問(wèn)題。為避免或減輕熱脆帶來(lái)的危害，公認(rèn)的方法是向鋼中添加元素Mn，使Mn代替低熔點(diǎn)FeS中的Fe，生成高熔點(diǎn)的MnS(熔點(diǎn)為1600℃)，但是如果Mn的加入量不足，將生成富Fe的(Fe，Mn)S，仍然不能避免熱脆的影響，一般要求錳硫比（w[Mn]/w[S]）要在4~5以上。另外錳硫比還對(duì)鋼中硫化物的形態(tài)和數(shù)量有影響，隨錳硫比增高，鑄鋼中夾雜物的紡錘率增高，夾雜物總數(shù)下降。
按硫含量不同的比例，硫易切削鋼分為低硫鋼、中硫鋼和高硫鋼：一般低硫鋼的S不大于0.025%；中硫鋼的S約為0.04~0.09%；高硫鋼的S約為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。
在產(chǎn)量上僅次于硫系的是鉛易切削鋼。
鉛在鋼中并不固溶而呈細(xì)小金屬顆粒形態(tài)，均勻分布或附著于硫化物的周?chē)?。由于鉛的熔點(diǎn)較低，切削時(shí)融熔滲出，對(duì)刀具起到潤(rùn)滑作用，降低了摩擦，提高了切削性。
易切鋼中鉛含量一般在0.10％~0.35％。因?yàn)殂U的比重大，如含量過(guò)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(duì)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，改善鋼材切削性的效果更為顯著。
鉛易切削鋼的成分與基礎(chǔ)鋼(碳素結(jié)構(gòu)鋼或合金結(jié)構(gòu)鋼)完全相同，故其力學(xué)性能與基礎(chǔ)鋼相同。
鉛易切削鋼存在的問(wèn)題是鉛有毒，容易造成環(huán)境污染，正在逐步被淘汰。開(kāi)發(fā)無(wú)污染的高品質(zhì)無(wú)鉛易切削鋼逐漸成為國(guó)際市場(chǎng)的趨勢(shì)，以鎂代鉛、以錫代鉛是易切削鋼的發(fā)展方向。
除了以上兩個(gè)系列的易切削鋼，添加其他元素的易切削鋼大都停留在理論或研究階段，未大面積推廣。其中一個(gè)重要的原因是由于添加的元素價(jià)格高，不夠經(jīng)濟(jì)。
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