易切削鋼
易切削鋼(free cutting steel)在鋼中加入一定數(shù)量的一種或一種以上的硫、磷、鉛、鈣、硒、碲等易切削元素,以改善其切削性的合金鋼。又稱自動(dòng)機(jī)床加工用鋼,簡(jiǎn)稱自動(dòng)鋼。這類鋼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。由于鋼中加入的易切削元素,使鋼的切削抗力減小,同時(shí)易切削元素本身的特性和所形成的化合物起潤(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。
發(fā)現(xiàn)時(shí)間:1914~1918年
發(fā)現(xiàn)人物國(guó)籍:美國(guó)人
意 義:提高了刀具壽命和生產(chǎn)效率
發(fā)現(xiàn)
第一次世界大戰(zhàn)期間(1914~1918年),美國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)硫在鋼中對(duì)改善切削性的作用,生產(chǎn)出自動(dòng)機(jī)床用硫系低碳易切削鋼,后來英、蘇、德、日、法等國(guó)也相繼生產(chǎn)自動(dòng)機(jī)床用硫系易切削鋼并逐步使之系列化。硫系易切削鋼的產(chǎn)量大,用途廣,許多新型易切削鋼也是以硫系為基礎(chǔ)發(fā)展起來的。
形成
約在1932年后,人們受到切削性異常優(yōu)越的鉛黃銅的啟發(fā),開始研制含鉛的易切削鋼。因鉛有劇毒,當(dāng)時(shí)在冶煉和安全防護(hù)等方面的技術(shù)問題還沒有解決,直到1937年美國(guó)研制出含鉛易切削鋼。1958年,日本引進(jìn)此種技術(shù)并開始研制新的鉛易切削鋼,到1975年日本公布的含鉛易切削鋼專利就有25項(xiàng)之多。前蘇聯(lián)是在70年代初才開始生產(chǎn)鉛易切削鋼。
發(fā)展
隨著機(jī)械切削加工不斷向自動(dòng)化、高速化和精密化方向發(fā)展,對(duì)材料的切削性提出更高的要求,于是出現(xiàn)了切削性更佳的鉛一硫復(fù)合易切削鋼,又稱為超易切削鋼。此后各種鉛一硫二元和多元復(fù)合易切削鋼陸續(xù)問世。
易切削元素
碲
作為易切削元素用于易切削鋼,首先出現(xiàn)在1932年的專利中。1961年美國(guó)研制成功一種含碲易切削鋼,它是硫一鉛一碲多元復(fù)合易切削鋼,其切削性非常優(yōu)異,可與易切削黃銅比美。由于硒與碲的性能和作用相近,故經(jīng)常被交替使用或同時(shí)加入鋼中。
鈣脫氧
自60年代起,人們又從另一途徑來研究改善鋼的切削性,即加入某種脫氧元素,以生成所需要的脫氧產(chǎn)物——有利夾雜,在日本將此稱為脫氧調(diào)整型易切削鋼。前聯(lián)邦德國(guó)于1964年首先提出用鈣脫氧的鈣易切削鋼專利,3年后被日本引入并正式生產(chǎn),它最適于用TiC的硬質(zhì)合金刀具,進(jìn)行高速切削,可顯著提高生產(chǎn)率,降低工具消耗。在日本已成為汽車、拖拉機(jī)制造業(yè)中用量相當(dāng)大的一種易切削鋼。
鈦脫氧
從60年代后期開始,又研究了加鈦脫氧的易切削鋼。1973年日本首先發(fā)表了以鈦脫氧的鈦一硫復(fù)合易切削鋼專利,近幾年,在日本等少數(shù)國(guó)家已開始試用。
發(fā)展
易切削鋼生產(chǎn)發(fā)展很快,品種和牌號(hào)數(shù)量不斷增加,產(chǎn)量逐漸上升。在美國(guó)、日本、英國(guó)、前聯(lián)邦德國(guó)、前蘇聯(lián)五國(guó)易切削鋼標(biāo)準(zhǔn)中,多者有31個(gè)鋼號(hào)(AISI),少者有7個(gè)鋼號(hào)(FOCT)。品種已經(jīng)擴(kuò)大到扁鋼和管易。易切削鋼產(chǎn)量以日本最多,增加速度也最快。1965年接近10萬t,到了1985年達(dá)到了100萬t左右,其中硫系占64.4%。日本生產(chǎn)的易切削鋼約有40%~46%消耗在汽車制造業(yè),產(chǎn)業(yè)機(jī)械消耗約10%,家庭用品和其他消耗約6%。
中國(guó)應(yīng)用
中國(guó)從20世紀(jì)50年代開始生產(chǎn)硫系易切削鋼(主要是低碳自動(dòng)機(jī)床加工用鋼),1975年又審訂了易切削鋼的新標(biāo)準(zhǔn)GBl91-75。從70年代起,開始試生產(chǎn)鈣系和鈦系易切削鋼。但是對(duì)生產(chǎn)中需要特殊防護(hù),以消除公害的含鉛、硒或碲的易切削鋼,卻一直未正式生產(chǎn)。從1977年開始,中國(guó)又研究了含稀土易切削鋼。
分類