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摘要 易切削鋼比普通碳素鋼有較好的切削性能和更好的產(chǎn)品表面光潔度。隨著自動化加工工業(yè)和汽車工業(yè)的發(fā)展，易切削鋼的使用量不斷增加。目前，國外普遍采用電弧爐-二次精煉-連鑄流程生產(chǎn)易切削鋼。工業(yè)化切削鋼已形成標準化系列產(chǎn)品，并伴隨連鑄技術(shù)的廣泛采用，使易切削鋼具有均勻的切削性能。現(xiàn)有易切削鋼種為易切削碳鋼、滲碳鋼、調(diào)質(zhì)鋼和不銹鋼，并不斷將易切削鋼擴展到諸如模具鋼、高錳鋼、耐熱鋼、高工鋼等鋼類。在分析國內(nèi)外易切削鋼發(fā)展的基礎(chǔ)上，討論了易切削鋼生產(chǎn)工藝、鋼種的發(fā)展方向。
機加工成本是制造業(yè)中零部件制造成本的主要部分，有時甚至超過零部件制造成本的40%。因此，人們極希望通過提高鋼材的機加工性能來降低加工成本。與組成相當?shù)钠渌胀ㄌ妓劁撓啾龋浊邢麂撚袔讉€明顯的優(yōu)勢：產(chǎn)品切削加工時易斷屑，加工工具壽命長，產(chǎn)品表面光潔度好，刀具受力小及能耗小。例如，加工Y40Mn易切削鋼比加工45碳結(jié)鋼零件，切削效率提高50%，刀具壽命卻延長4倍。20易切削鋼不但比20碳鋼切削性能好，而且切削加工后產(chǎn)品的表面光潔度也更好。
1 國外易切削鋼研究現(xiàn)狀
1.1 易切削鋼產(chǎn)量現(xiàn)狀 日本1954年的易切削鋼產(chǎn)量為1.2萬t，到1974年躍升到53萬t（占當年鋼產(chǎn)量的0.58%）。1981年達88.8萬t，1982年為102.3萬t，1983年再提高到116.8萬t，平均年增長率都在10%左右。近年來，在其年平均鋼產(chǎn)量不足1億t的情況下，易切削鋼產(chǎn)量卻達到100~130萬t，比彈簧鋼、軸承鋼的產(chǎn)量還高。大同特殊鋼公司知多工廠，其年產(chǎn)鋼量為140萬t，其中易切削鋼產(chǎn)量達20萬t，占14.8%，比其彈簧鋼產(chǎn)量多7.4%，比軸承鋼產(chǎn)量多3.7%。由此可見，易切削鋼的生產(chǎn)在日本特殊鋼的生產(chǎn)中占有重要的地位。
1.2 開發(fā)新的易切削品種 各主要工業(yè)通過80余年的努力，易切削鋼已形成標準化系列產(chǎn)品。美國AISI標準中，易切削鋼有31種（其中低碳鋼18種，易切不銹鋼9種）。日本JIS標準中，易切結(jié)構(gòu)鋼14種（其中低碳鋼9種），易切不銹鋼9種。前蘇聯(lián)，在易切削鋼研制方面，相對其它鋼種來說比較緩慢，但在1975年標準中，易切削鋼由7種發(fā)展到20種，除保留原有6種硫系鋼號外，增加硒系鋼號3種，硫-鉛系鋼號11種（其中合金鋼10種）。除易切削碳鋼、易切滲碳鋼、易切調(diào)質(zhì)鋼、易切不銹鋼外，各國正不斷將易切削鋼擴展到其它鋼類（如模具鋼、高錳鋼、耐熱鋼、高工鋼等）中。 國外各主要鋼鐵企業(yè)正不斷努力，以開發(fā)出適應環(huán)保要求的新型易切削鋼。如美國一家鋼鐵公司近研制出一種以鉍代鉛的不含鉛的易切削碳鋼，其主要化學成分（%）：0.09C、1.25Mn、0.09P、0.45S、0.17Bi。Uss/Kobe成功研制并順利地滿負荷生產(chǎn)了1爐200t含錫易切削鋼。神戶公司對以鉍代鉛的易切削鋼也進行了系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)Bi的加入量不到Pb加入量的一半，但Bi易切削鋼在切屑去除性及材料可鍛性方面的均優(yōu)于鉛易切削鋼。
1.3 易切削鋼生產(chǎn)工藝研究 國外易切削鋼主要采用電弧爐熔煉+二次精煉+連鑄工藝進行生產(chǎn)，該工藝成熟、產(chǎn)品質(zhì)量可靠，已逐漸取代了電弧爐熔煉+模鑄的生產(chǎn)方式。
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