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1、易切削鋼定義: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往鋼中單獨或復(fù)合加入易切削元素(S、P、Pb、Se、Te、Bi、Zr、Re等)。易切削鋼分類及其特性根據(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)用途不同，易切削鋼又分為自動機用鋼、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。2.1硫易切削鋼硫易切削鋼占我國易切削鋼總產(chǎn)量的比例為90%。硫易切削鋼按硫含量不同的比例分別為低硫鋼、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
2、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)，而高硫鋼則是為滿足特殊切削性能需求的鋼材.鋼中硫以(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屑易斷,潤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具有一定的長寬比(L/W),而研究表明夾雜物成球狀或紡錘狀比線條狀更有利于切削,因此,希望鋼中的MnS成紡錘狀或近似球。然而MnS在熱軋過程中沿著軋制方向伸長,使硫易切削鋼的橫向力學(xué)性能明顯降低，加劇了鋼材的各項異性.通過向易切削鋼
3、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，在壓延時的延展變得困難，強度的各向異性也受到抑制，從而達到改變硫化物形狀的目的。同時，應(yīng)保證鋼中具有一定錳硫比，以降低因鋼中硫含量過高而帶來的不利影響，以保證鋼材的力學(xué)性能。2.2鉛易切削鋼2.3鈣易切削鋼2.4鈦易切削鋼成分設(shè)計及成分控制成分設(shè)計的原則是在確保鋼的機械性能基本不變的條件下，改善其切削性能。硫是重要的易切削元素之一，硫易切港中硫含量直接決定鋼材的切削性能。因硫熔點低，極易氧化，造成硫的回收率低且不穩(wěn)定，因此需要特別考慮硫的加入方式，現(xiàn)常用硫的加入方式一般是在鋼包中加入硫鐵或喂入硫線，同
4、時附加一定量的頂渣以穩(wěn)定硫的收得率。為了消除因鋼中高硫帶來的不利影響，鋼中需要合適的Mn/S，一般認為MnS在4以上，個別廠家生產(chǎn)的易切鋼中的MnS達到了10以上。由于對硫含量的特殊要求，脫氧過程控制不當極易造成硫含量超出規(guī)定范圍，或使硫夾雜物偏高，故需改進脫氧方式。同時也要考慮鋼中夾雜物的范圍以及形態(tài)。為保持良好的切削性能，脫氧過程不能充分，要保持鋼中有一定的氧含量。鋼中夾雜物處理鋼中夾雜物的形態(tài)、數(shù)量、大小以及分布對鋼的切削性能有較大的影響。研究表明鋼中的夾雜物形成球形或紡錘形有利于鋼的切削性能，因此應(yīng)盡可能將鋼中夾雜物控制成紡錘形。將鋼中夾雜物形成紡錘狀，有如下方法：加入適當元素(硫化
5、物形態(tài)控制元素)，如硒(碲)、鋯、鈣、鈦或稀土金屬等；控制(調(diào)整)鋼中氧含量。軋制工藝由于鋼中硫含量偏高，使鋼材的熱加工性能變差，易打滑，易產(chǎn)生裂紋。因此軋制時的溫度控制比較關(guān)鍵，根據(jù)有關(guān)資料介紹：硫化物的脆化敏感溫度在830~1050℃，因此軋鋼要盡量避免在該區(qū)間進行變形。選擇合適的鋼坯加熱溫度和開軋溫度。另外，控制軋制速度，避免出現(xiàn)劈頭，注重導(dǎo)衛(wèi)、軋輥及運輸輥道的精加工并控制好終軋溫度，保證了軋材的表面質(zhì)量。易切削鋼發(fā)展現(xiàn)狀存在的差距主要表現(xiàn)在質(zhì)量、精度和夾雜物的類型、數(shù)量及其形態(tài)控制不好，導(dǎo)致切削加工性能和力學(xué)性能不能達到用戶的要求，因此應(yīng)致力于高品質(zhì)易切削鋼的研制。大方坯連鑄易切削鋼
6、是今后一個重要的研究方向。以后研究方向：1)加快鋼種研制的步伐，改變我國易切削鋼鋼種少的局面，同時滿足環(huán)保的要求，開發(fā)新型環(huán)保型易切削鋼；2)加強對夾雜物的類型、數(shù)量以及形態(tài)控制技術(shù)的研究，使鋼中夾雜物的類型和形態(tài)都有利于鋼材的切削性能和力學(xué)性能；3)加強連鑄相關(guān)技術(shù)的研究，進一步改善現(xiàn)有易切削鋼產(chǎn)品的質(zhì)量，提高鋼材的切削性能，不斷滿足國內(nèi)對易切削鋼的需求。性能標準：一般通過對刀具壽命、加工表面光潔度、切屑處理性、刀具受力以及能耗等幾項綜合指標來評價易切削性能的優(yōu)越性能。易切削鋼是世界三大難以連鑄的鋼種之一．其連鑄工藝開發(fā)的難點主要在于：易切削鋼的高氧含量、高硫含量大大降低了鋼水表面張力，使
7、鋼渣分離困難，造成鋼渣混卷，形成大量表面及皮下缺陷，甚至漏鋼，使連鑄生產(chǎn)難以進行：易切削鋼中Mn、O含量高。高溫下會與耐火材料中的某些成分發(fā)生理化反應(yīng)．使耐火材料浸蝕，在連鑄生產(chǎn)中造成溢鋼或中問包漏鋼等現(xiàn)象；易切削鋼鋼液粘度大，流動性差，為保證其可澆性必須提高澆注溫度，但同時易切削鋼又是裂紋敏感鋼種．必須采用弱冷制度，這些相互矛盾的要求使易切削鋼由模鑄工藝轉(zhuǎn)變?yōu)檫B鑄工藝非常困難，一度成為連鑄工作者的難點。易切
