易切削钢的分类及特性简述(二)

HEATS

    因铅比重大，钢液在凝固过程中容易产生偏析，并且铅有毒，生产过程中产生铅蒸汽所造成的公害难以解决，因此需要采用特殊的加铅工艺。国外冶炼铅易切削钢的加铅工艺均列为专利而保密，我国天津特殊钢厂在长期的生产实践中，对加铅工艺和控制铅污染方面做了大量工作，并在总结生产实践的基础上尝试了四种加铅的方法：1)钢包加铅法；2)电渣重熔加铅法；3)钢包底吹氩加铅法；4)钢包喷吹加铅法。但基于加铅质量和环保的考虑，只有电渣重熔加铅法和钢包喷吹加铅法应用于生产实践。虽然在冶炼铅易切削钢取得了很大的进展，但是从环保角度考虑，铅易切削钢使用范围已受到限制并最终将会被淘汰。   
　　－钙易切削钢   
    从60年代起人们又从另一种途径来研究提高钢的可切削性，即加入某种特殊脱氧剂，控制生成所需要的氧化物夹杂。1964年联邦德国首先提出用钙脱氧钙易切削钢专利。三年后引入日本并正式投产。我国在80年代研制成功钙易切削钢，也被称为脱氧调整型易切削钢，是指用金属钙和钙-硅合金脱氧剂，来代替金属铝进行脱氧。一般钙易切削钢中只含0.001～0.006%cA。用钙或钙-硅脱氧后，通常钢中的钙、硅、铝复合氧化，生成cAO·Al2O3·2SiO2(钙斜长石)和2cAO·Al2O3·SiO2(钙黄长石)复合氧化物。当切削温度升高时，这些夹杂物便会在硬质合金刀具切削刃面上软化和堆积，形成积屑瘤，即所谓的BelAg附着物，从而妨碍切屑与刀具的接触，抑制了刀具的磨损。单独加钙只适于高速切削，为改善钢材在中、低速切削时的切削性能，向钢中加硫、铅、碲等。所以一般单纯钙易切削钢很少使用，钙-硫和钙-硫-铅复合易切削钢较为普遍。值得注意的是，含钙易切削钢对使用硬质合金刀具高速切削时能显著延长刀具寿命，但使用高速钢刀具时效果不显著，这是因为高速钢刀具切削时形成温度不够高，没有达到钙复合氧化物的熔点，不能形成覆盖膜，故不能降低刀具的磨损。  
　　向钢中加硫的cA-S复合易切削钢，其强度、塑性、冲击值、疲劳性能、耐磨性能和调质热处理性能等，同基础钢相当或略有下降。钙易切削钢多用于较重要的结构件，如轴、齿轮和花键轴等。在实际大量生产中，常常硬质合金和高速都使用。  
　　－钛易切削钢 
　　钛易切削钢是在钙易切削钢基础上发展起来的另一种新型易切削钢。1969年12月日本金属材料技术研究所提出了第一项钛易切削钢专利。单独加Ti的易切削钢特别适合于200m/min以上的高速切削，为改善其在中、低速的切削性能，加入一定量的S，也可复合加入其他易切削元素来生产钛复合易切削钢。我国在80～90年代成功研制出钛硫复合易切削钢Y35TiS和Y45TiS，目前在世界上处于领先水平。同cA-S易切削钢一样，Ti-S易切削钢在进行高速切削时，在刀具上形成一层BelAg覆盖膜，可延长刀具寿命3～9倍。钛易切削钢的淬透性、耐磨性、加工件的变形度，都优于基础钢，而疲劳性能、各向异性和其他性能，相当于或略低于基础钢。Ti-S易切削钢横向机械性能降低很小，故可做较重要的结构件，如机床上的丝杠、光杠、轴、齿轮和紧固件等。