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常見易切削鋼按所含易切削元素可分為:
⑴硫易切削鋼:硫在鋼中與錳和鐵形成硫化錳夾雜,這類夾雜物能中斷基體金屬的連續(xù)性,在切削時促使斷屑形成小而短的卷曲半徑,而易于排除,減少刀具磨損,降低加工表面粗糙度,提高刀具壽命。通常鋼的被切削性隨鋼中硫含量的增多而增高。但鋼的縱向和橫向的力學性能差別大,橫向塑、韌性差,疲勞及耐蝕性能也有所降低。鋼中硫含量過高時,會導致熱脆性,對鋼的熱加工造成困難,惡化鋼的力學性能。通常硫含量為0.08%~0.30%,有的可提高到0.4%,易切削工具鋼和不銹鋼中的硫含量均應在0.06%~0.10%之間。
磷多與硫復合加入鋼中,通常磷含量在0.04%~0.12%,磷固溶于鐵素體中會提高硬度和強度,降低韌性,使切屑易于折斷和排除,從而獲得良好的加工表面粗糙度,但磷含量過高會顯著降低塑性,提高硬度,反而對鋼的切削性起有害作用。
⑵鉛易切削鋼:鉛在鋼中呈細小金屬顆粒形態(tài),均勻分布或附著于硫化物的周圍。由于鉛的熔點較低,切削時融熔滲出起潤滑作用,降低摩擦,提高切削性,但并不影響常溫力學性能。鋼中鉛含量一般在0.10%~0.35%。因為鉛的比重大,如含量過高,容易引起嚴重的偏析并形成大顆粒夾雜物,反而降低鉛對切削加工的有利作用。鉛和硫復合加入低碳結(jié)構(gòu)鋼中,改善鋼材被切削的效果更為顯著。
⑶鈣易切削鋼:鋼中鈣與鋁、硅結(jié)合形成低熔點的復合氧化物(主要是CaO·Al2O3·SiO2),高速切削時,鈣系氧化物附著于切削工具表面起潤滑和減摩作用,從而提高刀具的使用壽命。如果同時含硫、鉛等元素,它們的復合作用會使切削效果更好。
80年代以來隨著切削工具的改進,在鈣易切削鋼上涂有T|N涂層的工具,對于工具費用高的滾齒刀、插齒刀等齒輪加工工具,有顯著效果。
⑷硒、碲、鉍易切削鋼:碲、鉍含量約為0.03%~0.10%,硒的含量可達0.15%。硒以硒化物如FeSe、MnSe等形態(tài)存在于鋼中,其作用與硫相似,對于既要求高的切削性,又要求較好塑性的鋼,在鋼中加硒要比硫好。碲可單獨加入,也可與鉛或硫同時加入鋼中,形成復合夾雜物,以降低切削抗力和切削熱,使切屑容易排除,顯著提高鋼的切削性,得到良好的加工表面粗糙度,不過加碲后會使鋼的塑性、韌性稍有降低。硒和碲一般多用于合金鋼。鉍在鋼中的作用與鉛相似,呈細小的金屬顆粒夾雜物,均勻分布或附著于硫化物周圍。
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