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易切削钢特性及热处理
作者: 发布日期:2018/09/29 关注次数:411

 在钢中加入一种或几种元素,利用其本身或与其它元素形成一种对切削加工有利的夹杂物来改善钢的切削加工性能,这类钢称为易切削钢。随着切削加工的自动化、高速化与精密化,要求钢材具有良好的易切削性是非常重要的,这类钢主要用于自动上加工。

1)化学成分特点

为了改善钢的切削加工性能,最常用的合金元素有s、pb、ca、p等,其一般作用为:

s在钢中与mn和fe形成(mn,fe)s夹杂物,它能中断基体的连续性,使切屑易于脆断,减少切屑与刀具的接触面积。s还能起减摩作用,使切屑不易黏附在刀刃上。但过量的s易使钢热脆,所以s质量分数一般控制在ws=0.08%~0.30%,并适当提高mn质量分数与其配合。

   pb在钢中基本不溶而形成细小颗粒(2~3μm)均匀分布在基体中。在切削过程中所产生的热量达到pb颗粒的熔点时,它即呈熔化状态,在刀具与切屑以及刀具与钢材被加工面之间产生润滑作用,使摩擦系数降低,刀具温度下降,,从而改善钢的切削性能。pb的用量通常在wpb=0.10%~0.35%。

   ca能形成高熔点(约1300~1600℃)的ca-si-al的复合氧化物(钙铝硅酸盐)附在刀具上,形成具有减摩作用的薄保护膜,防止刀具磨损。ca的加入量通常在wca=0.001%~0.005%。

   p能形成fe-p化合物,性能硬而脆,有利于切屑折断,但有冷脆倾向。p的加入量为wp=0.05%~0.10%。

   2)常用易切削钢

   自动机床加工的零件,大多用低碳碳素易切削钢。

   例如,y40crsca表示附加s、ca复合的易切削40cr调质钢,它广泛用于各种高速切削自动机床;yt10pb表示碳质量分数为1.0%的附加易切削元素pb的易切削碳素工具钢,它常用于精密仪表行业中,如制作的齿轮轴等。

   在易切削钢的使用中应注意的是:为防止损害钢的切削加工性,一般不进行预备热处理,但可进行最终热处理;由于易切削钢的冶金工艺要求高于普通钢,成本较高,故只有对大批量生产的零件,在必须改善钢材的切削加工性时,才是经济的。

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