易切削钢的新技术与发展方向

　　80年前易切削钢的偶然诞生与战争(第一次世界大战)的急需和钢的粗制滥造有关(高硫和高磷含量钢)。80年后的今天，硫易削钢、铅易切削钢、钙易切削钢和复合易切削钢被广泛地应用于各工业部门。随着加工自动化程度增大，对材料的可切削加工性能要求提高。切削加工的费用占零件成本的 50%左右。因此，降低切削加工费用，使易切削钢能适应自动化生产线，并提高劳动生产率是钢铁材料用户的迫切需要。磷对铁素体基体的脆化作用和硫化物的内部缺口效应是硫系易切削钢可切削性高的根源。直至今日，硫系易切削钢仍然是应用最广泛和数量最大的易切削钢。铅系易切削钢的生产已有50余年历史。近年来采用钢包精炼、吹氩处理和连铸方法生产的铅系易切削钢成分稳定，铅颗粒分布均匀，减少了化学成分偏析。易切削钢中添加铅在钢中以球状形态存在， 因此铅几乎不影响钢的力学性能。然而：在过去的10多年中，尽管钢厂采用了防护装置解决铅中毒问题，但仍难满足人们对环境愈来愈苛刻的要求。因此开发低硫和控制硫化物形态的多元易切削钢是来来的重要发展方向。低硫易切削钢的硫含量一般≤0.04%， 最大为 0.10%，同时添加钙来改善硫化物形态。钙作为特殊脱氧剂，与原有的氧化铝形成复合钙铝氧化物，在此基础上包裹一层较软的钙锰硫化物，有利于提高切削性能和力学性能。因此，一般复合添加元素均选择钙。此外，锆、钛和稀土元素也可用于控制硫化物形态。

　　低硫复合易切削钢目前用于生产齿轮、转向齿条、阀簧座、连杆、曲轴等。除了低硫的非调质钢和齿轮钢之外，日本根据不同需求，生产和应用了SUM系、SC系、合金系和非调质钢系的含铅、含硫、含钙和复合多种元素的易切削钢，广泛用于生产各种汽车零件。日本易切削钢的年产量超过100万吨，其中SC系的含铅易切削钢的产量最大，约 5万吨。而我国每年的易切削钢产量还不到2万吨。

　　易切削钢的研究和生产动向为：开发经济、可靠、简便易行的硫化物形态控制新方法；研究易切削钢的冶金学和金属学因素与切削性能的关系；开发新的多无复合易切削钢；开发适用于各种刀具加工的新型易切削钢；把被切削材料、刀具和加工机械结合在一起研究，提高钢的易切削性能。