ETG88

简述 随着现代化工业向自动化、高速化和精密化的加工方向发展，要求钢材具有良好的切削工艺性能，提高生产效率，以适应大批量生产。因此需要更多地采用提高和改善切削性能的钢材，便于自动切削机床加工。这种钢材主要用于用量较大和不重要的零件。例如，在自动机床上常加工的零件，如螺钉、螺母等标准件。易切削钢也属于专用钢。 易切削钢主要用于制作受力较小而对尺寸和粗糙度要求严格的仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种机器；对尺寸精度和粗糙度要求严格，而对力学性能要求相对较低的标准件，如齿轮、轴、螺栓、阀门、衬套、销钉、管接头、弹簧座垫及机床丝杠、塑料成型模具、外科和牙科手术用具等。?[1]? 易切削钢的好坏代表材料被切削加工的难易程度，由于材料的切削过程比较复杂，易切削性用单一的参量是难于表达的。通常，钢的切削加工性，是以刀具寿命、切削力大小、加工表面的粗糙度、切削热以及切屑排除难易等来综合衡量。 使用时需要注意：易切削钢可进行最终热处理，但一般不进行预先热处理，以免损害其切削加工性。易切削钢的冶金工艺要求比普通钢严格，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，采用它才能获得良好的经济效益。[2]? 成分特点 在易切削钢中加入的元素有S、Pb、Ca和P等。它们的主要作用如下： 1、硫的作用 硫在钢中与Mn形成MnS夹杂物，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。硫还能起减摩的作用，使切屑不粘附在切削刃上。但硫的存在会使钢产生热脆，所以硫的含量一般要限定在w(s)=0.10%～0.30%范围内，并要适当增加Mn的含量与其配合。 2、铅的作用 Pb的加入能提高钢的切削性能，由于Pb在钢中不溶入铁素体，也不形成化合物，它是以自由状态并形成细小颗粒（2～3μm）均匀分布于基体组织中，当在切削过程中所产生的热量达到Pb颗粒的熔点时，即呈熔化状态，成为刀具与切屑以及刀具与工件被加工面之间的“润滑剂”，使摩擦因数减小，刀具温度下降，磨损减少。Pb的加入量在w(Pb)=0.1%～0.35%范围内。 3、钙的作用 Ca在钢中能形成Ca、Al硅酸盐夹杂物，附着在刀具上形成薄膜，具有减摩作用，防止刀具磨损。Ca的加入量一般为w(Ca)=0.001%～0.005%。 (4)磷的作用 在含硫的易削钢中加入P，使其固溶于铁素体，引起强化和脆化，以提高其切削性能。为防止造成“冷脆”，规定w(P)≤0.15%。 这些元素的加入，还能提高工件表面质量和延长刀具使用寿命的作用。?[3]? 分类 按所含易切削元素可分为： ⑴硫易切削钢 硫在钢中与锰和铁形成硫化锰夹杂，这类夹杂物能中断基体金属的连续性，在切削时促使断屑形成小而短的卷曲半径，而易于排除，减少刀具磨损，降低加工表面粗糙度，提高刀具寿命。通常钢的被切削性随钢中硫含量的增多而增高。但钢的纵向和横向的力学性能差别大，横向塑、韧性差，疲劳及耐蚀性能也有所降低。钢中硫含量过高时，会导致热脆性，对钢的热加工造成困难，恶化钢的力学性能。通常硫含量为0.08%～0.30%，有的可提高到0.4%，易切削工具钢和不锈钢中的硫含量均应在0.06%～0.10%之间。 磷多与硫复合加入钢中，通常磷含量在0.04%～0.12%，磷固溶于铁素体中会提高硬度和强度，降低韧性，使切屑易于折断和排除，从而获得良好的加工表面粗糙度，但磷含量过高会显著降低塑性，提高硬度，反而对钢的切削性起有害作用。 ⑵铅易切削钢 铅在钢中呈细小金属颗粒形态，均匀分布或附着于硫化物的周围。由于铅的熔点较低，切削时融熔渗出起润滑作用，降低摩擦，提高切削性，但并不影响常温力学性能。钢中铅含量一般在0.10%～0.35%。因为铅的比重大，如含量过高，容易引起严重的偏析并形成大颗粒夹杂物，反而降低铅对切削加工的有利作用。铅和硫复合加入低碳结构钢中，改善钢材被切削的效果更为显著。 ⑶钙易切削钢 钢中钙与铝、硅结合形成低熔点的复合氧化物（主要是CaO·Al2O3·SiO2），高速切削时，钙系氧化物附着于切削工具表面起润滑和减摩作用，从而提高刀具的使用寿命。如果同时含硫、铅等元素，它们的复合作用会使切削效果更好。 80年代以来随着切削工具的改进，在钙易切削钢上涂有TiN涂层的工具，对于工具费用高的滚齿刀、插齿刀等齿轮加工工具，有显著效果。 ⑷硒、碲、铋易切削钢 碲、铋含量约为0.03%～0.10%，硒的含量可达0.15%。硒以硒化物如FeSe、MnSe等形态存在于钢中，其作用与硫相似，对于既要求高的切削性，又要求较好塑性的钢，在钢中加硒要比硫好。碲可单独加入，也可与铅或硫同时加入钢中，形成复合夹杂物，以降低切削抗力和切削热，使切屑容易排除，显著提高钢的切削性，得到良好的加工表面粗糙度，不过加碲后会使钢的塑性、韧性稍有降低。硒和碲一般多用于合金钢。铋在钢中的作用与铅相似，呈细小的金属颗粒夹杂物，均匀分布或附着于硫化物周围。?