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晟通供应SAE1115易切削钢 SAE1115环保易车铁 冷拉光圆可零切

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 易切削钢(free cutting steel)在钢中加入一定数量的一种或一种以上的硫、磷、铅、钙、硒、碲等易切削元素,以改善其切削性的合金钢。又称自动机床加工用钢,简称自动钢。这 类钢可以用较高的切削速度和较大的切削深度进行切削加工。由于钢中加入的易切削元素,使钢的切削抗力减小,同时易切削元素本身的特性和所形成的化合物起润 滑切削刀具的作用,易断屑,减轻了磨损,从而降低了工件的表面粗糙度,提高了刀具寿命和生产效率。

易切削元素

作为易切削元素用于易切削钢,首先出现在1932年的专利中。1961年美国研制成功一种含碲易切削钢,它是硫一铅一碲多元复合易切削钢,其切削性非常优异,可与易切削黄铜比美。由于硒与碲的性能和作用相近,故经常被交替使用或同时加入钢中。

钙脱氧

自 60年代起,人们又从另一途径来研究改善钢的切削性,即加入某种脱氧元素,以生成所需要的脱氧产物——有利夹杂,在日本将此称为脱氧调整型易切削钢。前联 邦德国于1964年首先提出用钙脱氧的钙易切削钢专利,3年后被日本引入并正式生产,它最适于用TiC的硬质合金刀具,进行高速切削,可显著提高生产率, 降低工具消耗。在日本已成为汽车、拖拉机制造业中用量相当大的一种易切削钢。

钛脱氧

从60年代后期开始,又研究了加钛脱氧的易切削钢。1973年日本首先发表了以钛脱氧的钛一硫复合易切削钢专利,近几年,在日本等少数国家已开始试用。

分类

按所含易切削元素可分为:

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。

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,改善被切削的效果更为显著。

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T|N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。

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。

其他元素影响

其他元素对钢切削性的影响在易切削钢中除上述易切削元素外,其他元素也对钢的切削性有一定影响:

 碳。钢中碳含量的高低与钢材的切削性能有关。碳含量过低,组织中会出现大量铁素体,钢的硬度和强度很低,切屑易粘着于刀刃上形成刀瘤,加之切屑是撕裂断 落,使切削性下降,加工表面粗糙度很高。碳量过高,组织中珠光体量增多,硬度及强度提高,使切削抗力增大,切削性变坏。易切削结构钢中碳含量以 0.15%~0.25%为宜。

锰。钢中锰与硫形成硫化锰夹杂,使切屑易于断裂,改善钢的切削性,还能***或减弱因硫所引起的热脆性。因此,在易切削钢中应保证锰含量在0.60%~1.60%之间,并保持适当的Mn/S的比值。

 硅和铝。硅和铝都对钢的切削性起有害作用。硅部分固溶于铁素体中,提高钢的硬度,使切削加工困难。而且硅在钢中与氧结合形成硬度较高的氧化硅夹杂物,使刀 具的磨损增加,使用寿命降低。故易切削钢中硅含量宜低。铝一般作为脱氧剂加入钢中,大部分与氧结合生成细小脆硬的氧化铝夹杂,增加刀具的磨损。硅和铝加入 钢中还会降低钢的氧含量,使硫化物夹杂呈细长条状分布,恶化钢的切削性。

氧和氮。氧在钢中一般是有害的,因为它降低钢的力学性能,但易切削钢中氧含量增高,会使硫化物呈纺锤形分布,改善钢的切削性。氮虽能提高钢的强度,但增加 脆性,切削加工时会形成短碎的断屑。钢中含微量氮(≤0.002%)时对切削性和工件表面质量起有利作用,但含量过高时,钢的强化作用增大,对刀具寿命不 利。

SAE1115性及应用
主要用于制作受力较小而对尺寸和光洁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上使用的,对尺寸精度和光洁度要求严格,而对机械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、外科和牙科手续用具等。
化学成份
碳 C :0.10~0.18
硅 Si le;0.15
锰 Mn:0.80~1.20
硫 S :0.23~0.33
磷 P :0.05~0.10
铅 Pb:0.15~0.35

物理性能
抗拉强度 σb (MPa):(热轧)390~540; (冷拉)
钢材厚度或直径 8~20时:530~755; >20~30时:510~735; >30时:490~685
伸长率 δ5 (%):(热轧)≥22;(冷轧)≥7.0
断面收缩率 ψ (%):(热轧)≥36
硬度 :(热轧)≤170HB;(冷拉钢)152~217HB


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