提高钙易切削钢的切削性能

影响易切削钢的切削性能的关键因素是钢中夹杂物。作者采用钢包喷粉的加钙方法,经过实验室规模和工业生产规模的试验,建立了合理的炼钢工艺及喷粉工艺,有效地控制了钢中的夹杂物,从而研制成了切削性能优越的钙易切削钢和钙硫易切削钢。所研制成功的钙易切削钢,具有一项独特的优点,即它的切削刀具寿命竞随切削速度的增加而增加;而钙硫易切削钢,其切削性能比钙易切削钢更高,除刀具寿命长达800min外,切削力也降低了约7％,即电能消耗可降低约7％,这一点在能源紧张的今天也具有非常重要的意义。     

低碳高硫易切削钢的切削性能研究

 对宣钢生产的X1215低碳高硫易切削钢进行了切削试验,运用扫描电镜研究了钢中的夹杂物形态。切削试验表明,该钢的易切削性能优于45钢,切削比Kr达到1.48。分析表明,该钢中全氧的质量分数为120×10-6 时,钢中大量存在的条形硫化锰及纺锤形硫化锰-氧化物的复合夹杂是钢材切削性能优良的主要原因。     

非金属夹杂物对钙系与钙硫系易切削钢切削性能的影响

研究了在18t钢包中采用喷粉方法生产的钙系与钙硫系易切削钢中非金属夹杂物对切削性能的影响。试验结果表明：以200m/min的速度切削Y40CrCa钢时，刀具寿命比切削40Cr钢时高6－10倍；以160m/min的速度切削Y40CrCaS钢时，刀具寿命比切削40Cr钢时高20倍。经能谱仪查明在刀具后面形成保护薄膜，它是延长刀具寿命的主要原因。     

氧含量对硫系易切削钢切削性能的影响

研究了氧含量对硫系易切削钢中硫化物夹杂及对切削性能的影响。结果表明：在一定范围内,钢中氧含量越高越有利于改善切削性能,其原因是氧含量高时,钢中会形成大量的纺锤形（Mn、Fe）（S、O）复合夹杂物。在切削过程中,这类硫化物能割断基体的连续性,在刀具表面形成一层保护膜,从而降低刀具的磨损。实验室切削试验表明：w（O）=0．014％时,硫系易切削钢的切削性能优于45钢,能够获得理想的切削性能。     

钙-硫易切削钢的研究

本文分析了钙硫易切削钢冶炼工艺特点,研究了钙硫易切削钢中夹杂物特征和切削加工性能。试验证明:不用Al脱氧,采用Ca-Si合金脱氧使钢中获得了CaO-Al_2O_3-SiO_2系低熔点复合氧化物,大幅度提高了钢材的切削加工性能。     

改善低碳高硫易切削钢切削性能的工艺实践

在分析影响易切削钢AISI 1215切削性能因素的基础上,通过将钢中的碳含量从0.094%降至0.072%, LF精炼用硅锰脱氧,控制LF终点游离[o]60×10^-6~80×10^-6,140 mm×140 mm坯结晶器水流量从1 900~2 050 L/min降至1700~1 850 L/min,二冷区比水量由1.15 L/kg降至0.90 L/kg,优化轧制工艺使硫化物平均直径由原来的2.09μm增加至3.11μm等工艺措施,使低碳高硫(0.072%C,0.365%S)易切削钢盘条的切削性能明显提高,零件表面粗糙度为2μm左右,满足用户要求。     

钙硫复合易切削钢的试验研究

本文介绍了钙硫易切削钢冶炼工艺及钙、硫的加入方法。用金相法和电子探针对夹杂物进行了定性与定量分析,确定夹杂物组成为(Mn、Ca、Fe)s与Al、Ca氧化物,并探讨了其形成机理。通过切削性能试验,证实钙、硫的复合作用使钢的切削性能获得显著改善。采用扫描电镜分析出硬质合金刀具上的粘附薄膜含有Ca、S元素,从而探明了易切削机理。     

碲对易切削钢硫化物及切削性能的影响

为研究碲(Te)冶金在易切削钢中的工业化应用效果,开展了向1215易切削钢中添加Te的工业化生产试验,并对其产品变化规律进行了分析。借助蔡司金相显微镜、小样电解、扫描电镜、能谱仪、维氏显微硬度仪、表面粗糙度仪等方法对比分析了1215易切削钢及1215Te易切削钢方坯、轧材中夹杂物的赋存、成分及切削性差异。结果表明,Te系易切削钢方坯中硫化物尺寸大且更均匀,趋向于球状;含Te轧材中夹杂物变形程度较小,轧制后夹杂物长宽比小于3的纺锤状为60%;轧材在进给量0.10 mm/r下切削时,1215Te钢产生的短螺卷屑比例为66.0%,大于1215钢的58.1%。在相同切削条件下,切削后的1215Te钢工件表面粗糙度小于不含Te的1215钢,说明Te显著提升了1215易切削钢的切削性能。     

低碳高硫易切削钢中氧化物夹杂对可切削性能的影响

 对现场和实验室冶炼的8炉低碳高硫易切削钢进行切削试验,同时对钢中的非金属夹杂物进行评级和SEM及DES能谱分析。结果表明：无论钢中是否含有锡等易切削元素,低碳高硫易切削钢的刀具磨损量均随钢中B+C类氧化物夹杂级别的增高而明显增加;钢中存在的氧化物夹杂主要为硬质Al2O3-MnO和MnO-SiO2、2MnO-SiO2型氧化物,可加剧切削过程的刀具磨损。钢中氧含量和氧化物夹杂级别相对较低时,适当提高氧含量可促使有利形态的MnS生成而使可切削性能得到改善;当氧含量高时,钢中氧化物夹杂级别明显提高,从而导致可切削性能的明显恶化。     

中碳钙硫易切削钢夹杂物形态控制

在实验室进行了1kg坩埚实验,研究了中碳高硫结构钢钙处理前后夹杂物的形态、尺寸及组成.结果表明:钢钙处理后获得了可以改善钢切削性的纺锤形夹杂物,夹杂物的平均纺锤形率为68.11%,并且随钢中[Ca]/[S]增加夹杂物纺锤形化趋势增加;钙处理后小于2.5μm的夹杂物占夹杂物总量的76.05%,夹杂物细小、弥散分布于钢基体中;夹杂物类型以钙铝酸盐芯硫化物外壳的复合夹杂物、(Mn,Ca)S形式的硫化物为主,有少量的铝酸钙与CaS的复合夹杂物;含钙硫的45钢铸态钢锭比普通45钢铸态钢锭切削性能有所改善.     

喷射冶金用于生产钙硫易切削钢的试验研究

一,前言钙硫易切钢是德国六十年代研制的,日本买了专利之后,经过两年时间,在1967年转而向外国卖出钙硫系,钙铅系等多元易切钢专利,1968年大量向国际市场供货。我国本着少花钱多办事的原则,尽量减少外汇开支,能自己解决的尽量开发利用我国自己的资源。     

硫易切削齿轮钢的开发

多年来我厂一直存在行星齿轮加工难问题,尤为突出的是钻孔工序与铣齿工序,经常出现打刃现象.影响齿轮加工的因素主要有3个方面:齿轮材料、齿轮毛坯的硬度及显微组织、加工齿轮的刀具.国外在解决齿轮加工难问题上,也是从这3个方面着手,如德国大众公司为使捷达传动器齿套好加工,采用一种硫含量很高的齿轮材料TL4126(28MnCr5S),毛坯采用等温退火.     

硫系易切削钢的研发

通过对硫系易切削钢的冶炼工艺及轧制工艺进行研究,总结了硫系易切削钢生产时的冶炼工艺及轧制工艺控制要点．成功地开发了硫系易切削钢并形成批量生产。     

钢包喷粉生产钙硫易切削钢达到国际先进水平

为了提高钢的切削加工性能,传统的方法是在钢中加入硫、铅、碲、铋、锆等元素。但是加入这些元素均带来一定的弊病,使易切削钢在生产上应用上均受到一定限制。钢铁研究总院等单位采用钢包喷粉研制成功Y40CrCaS等17个钙硫易切削钢,这些钢种以分别在第一、二汽车制造厂、北京汽车制     

硫易切削钢轧制裂纹分析

对45MnS25贺钢钢材上的纵向裂纹进行了理化检验分析。结果表明：硫元素的分布不均是产生裂纹的根本原因，裂纹发源于硫元素的聚积带区域。     

锡在易切削钢中的赋存形式及对切削性能影响

锡系易切削钢是有望替代铅系易切削钢的新型环保型易切削钢,而锡在钢中的赋存状态是影响钢切削性能的重要因素。采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)等表征方法,分析了锡在高硫易切削钢中的赋存状态,以及锡含量对易削钢切削性能的影响。研究发现含锡钢中未见明显的锡析出相,锡主要固溶于钢基体中,且更倾向固溶于铁素体中,锡使铁素体的晶格发生畸变。通过切削加工对比测试,结果显示,切削速度560 r/min下,锡质量分数从0增加到1 600×10^-6,C型断屑占比由60.19%达到90.29%,锡含量增加对C型断屑占比有明显的提升作用。在切削同一个试样时,切削速度560 r/min相比其他两种速度,C型断屑的占比也最大,在此转速下的切削性能要更好。此外,锡的添加使切削加工后样品表面粗糙度减小,表面质量更好。通过显微硬度测试随着锡添加质量分数从0提高到1 800×10^-6时,维氏硬度从118.2HV上升到143.1 HV,Sn在钢中的固溶使偏软的钢基体硬度得到提升,从而使钢的切削性能明显提升。     

普通钢及易切削钢中微量钙镁的比色测定

钢中微量钙的比色测定,迄今为止,已有过不少介绍,其中有些方法,还是可行的,但一般手续都较繁琐,难于掌握,且方法中不少是采用有机溶剂多次萃取,因而不受操作者欢迎,至于另外一些方法还很不成熟。为了解决这一实际困难,我们反复进行了一系列试验,终于摸索出了用邻苯砷酸偶氮变色酸钠盐比色测定钙镁合量,再以铬黑T比色法测定镁,钙含量以差减法求得。试验结果表明:此法具有简便、快速、较准确且易掌握等优点。方法的检测下限为4×10~(-4)％。     

高硫易切削钢皮下发纹控制

生产的国标牌号Y1Cr13高硫易切削不锈钢,工艺路线为:20 t EAF-AOD-LF-模铸.通过设计合理的精炼渣系,使精炼渣碱度控制在R=1.4~1.7,稳定了喂硫收得率,成品硫含量ω(S)0.22!~0.26!,喂硫收得率维持在75!以上.为防止后续加工过程中出现皮下发纹的质量缺陷,精炼后期进行夹杂物变形处理,采用氩气保护低温浇注,浇注过热度控制在45~55℃,保证了整个检验塔型上发纹数小于3条,满足了用户的使用要求.     

硫易切削钢中硫收得率的影响因素

针对硫易切削钢冶炼过程中硫收得率不易控制造成钢中硫含量波动大的问题,从理论上分析了影响硫收得率的主要因素,并开展了炉渣碱度对硫收得率影响的试验研究,用数学回归法得出了炉渣碱度对硫收得率的影响规律,为稳定控制易切削钢中硫含量提供了依据.     

易切削高硫钢的冶炼工艺探讨

探讨了硫在易切削钢中的作用，还原期造渣工艺和硫的加入方法对硫回收率的影响。