一种圆珠笔用易切削不锈钢组织及性能分析

通过复合添加易切削元素硫(S)、铅(Pb)和碲(Te),开发了一种适合圆珠笔加工的易切削不锈钢,对组织和性能同进口材料SF20T进行了对比分析。结果表明:钢中易切削相为Mn S、Pb及其与Te形成的复合夹杂物,显微组织和力学性能与进口同类产品相似。经实际测试,该钢具有良好的切削加工性和书写使用性,可望替代国外同类产品。     

基于反向工程方法的易切削笔尖钢关键工艺参数的探索

基于反向工程方法,对市售5种具有代表性的圆珠笔笔尖钢的成分及含量、易切削相组成及配比进行了检测分析,探讨了开发笔尖钢的关键工艺参数。研究结果显示:5种笔尖钢均为含硫-铅-碲的易切削不锈钢,硫的平均质量分数高于0. 35%,平均锰硫比(Mn/S)值为3. 45,铅的质量分数为0. 11%～0. 12%,碲的质量分数为0. 013%～0. 021%;钢中主要易切削相为硫化锰、单质铅和碲化物。5种笔尖钢中夹杂物的平均等效直径分别为3. 3、4. 1、4. 9、3. 8、3. 8μm,其中3号笔尖钢中硫化物形态控制较好,易切削相分布均匀。基于检测结果开展了加Te高硫钢高温熔炼试验,通过对硫化物的碲改质寻找最佳的碲硫比(Te/S)值,结果显示,当Te/S=0. 25时,夹杂物形态控制较好,进一步提高Te/S,夹杂物改质效果提升不明显。     

低碳含碲硫易切削钢的轧制工艺研究与实践

针对实际生产中由于Te的熔点、沸点均较低,在冶炼、浇铸过程中极易气化,使其含量难以控制且回收率较低; Te大多富集在硫化物附近,进一步恶化含Te硫系易切削钢的热加工性,导致轧制过程中产生轧件劈头开裂的问题,利用Gleeble-3500热模拟试验机对含Te硫系易切削钢1214Te的高温塑性规律进行了研究,确定了最佳轧制工艺参数,并成功轧制了φ16 mm盘圆。轧材检验结果表明,1214Te盘圆的布氏硬度不大于170HBW;盘圆夹杂物形貌主要为椭球状或短棒状,分布较为均匀;在相同的切削加工条件下,1214Te盘圆切削效果优于硫系易切削钢1215MS。     

无铅易切削铜合金的研究进展

综述了Pb在铜合金中的易切削机理和无Pb易切削铜合金的国内外研究进展,重点评述了铋易切削铜合金的可行性及存在的主要问题,同时介绍了所研制的无Pb易切削镁锑黄铜合金的组织和切削试验结果。对无Pb易切削铜合金的研究进行了展望,提出要加大对复合加入(以两种或两种以上元素)在代Pb方面的研究力度。     

无铅易切削铜合金的研究进展

综述了Pb在铜合金中的易切削机理和无Pb易切削铜合金的国内外研究进展;重点评述Bi易切削铜合金的可行性及存在的主要问题;同时介绍了作者研制的无Pb易切削镁锑黄铜合金的组织和切削试验结果;对无Pb易切削铜合金的研究进行了展望,提出要加大对复合加入（以两种或两种以上元素）在代Pb方面的研究力度。     

无铅易切削铜合金的研究进展

综述了Pb在铜合金中的易切削机理和无Pb易切削铜合金的国内外研究进展;重点评述Bi易切削铜合金的可行性及存在的主要问题;同时介绍了作者研制的无Pb易切削镁锑黄铜合金的组织和切削试验结果;对无Pb易切削铜合金的研究进行了展望,提出要加大对复合加入（以两种或两种以上元素）在代Pb方面的研究力度。     

含Bi笔头用易切削不锈钢的微观组织及力学性能

采用扫描电镜、电子探针和拉伸实验等研究了国产含Bi笔头用易切削铁素体不锈钢的显微组织及性能,并与含Pb笔头用易切削铁素体不锈钢的显微组织及性能进行了对比分析,探讨以Bi代替有害元素Pb的可能性。结果表明:两种笔头用易切削铁素体不锈钢的基体铁素体晶粒均非常细小,易切削相主要是MnS和Bi或者Pb单质。其中MnS易切削相的分布状态十分相似,多以纺锤状或者短棒状断断续续地呈链条状分布在铁素体基体上;而Bi或者Pb单质则非常细小弥散地分布在基体中。该显微组织结构对切削性能十分有利。拉伸实验结果显示含Bi笔头用易切削铁素体不锈钢的力学性能与含Pb笔头用材料的性能相当。上述组织与性能结果表明Bi有望替代有害元素Pb。     

易切削钢5NiSCa的性能与应用研究

研究了S—Ca复合系易切削预硬型塑料模具钢5NiSCa的力学性能、加工性能和Ca在钢中的作用,并与单一硫系易切削钢进行了对比。试验结果表明,由于Ca的变质作用提高了钢的等向性能、切削加工性能。     

易切削钢9SMn28硫偏析的模拟

应用有限体积元法,模拟了易切削钢9SMn28凝固过程中温度场、流场及S元素的偏析。结果表明,铸件凝固具有顺序凝固特性;凝固过程中形成自然对流,随着凝固的进行,钢液熔融粘度增加,以致流动不能形成;S浓度变化是随凝固的进行而变化的,模拟的S偏析结果与实验结果吻合较好。     

采用铋锰铁合金制备铋易切削钢的显微组织与性能研究

采用粉末压制烧结及熔炼铸造铋锰铁合金分别制备了含铋易切削钢,利用扫描电镜/能谱仪研究了铋锰铁合金的显微组织和铋元素加入量对易切削钢显微组织的影响,运用车削加工和拉伸试验机分别测试了钢的切削加工性能和力学性能。结果表明:在铸造铋锰铁合金中生成了BiMn化合物;铋以纺锤形或近似球状的形式存在于钢中;随钢中铋含量的增加,钢抗拉强度逐渐降低,而钢的切削性能得到改善;在铋元素加入量相同的条件下,采用熔炼铸造铋锰铁合金的形式向钢中加入铋元素时,铋元素的收得率较高。     

扫描电镜在含铅钢质量检验中的应用

一、前言铅系易切削钢具有优良的切削性能,含铅同时又含适量磷和硫的优质钢,其切削加工性能优良,有超级易切削钢之称。因此从1937年含铅钢研制出来以后,迅速发展成为主要的易切削钢系,并使易切削钢的品种和用途不断扩大,广泛地用来制造精密仪表、汽车和各种机械的重要零件。我国也早已开始生产含铅易切削钢,但品种、质量还不能满足需要,每年要从国外进口。为了满足工业发展的需要,节省外汇,很多特殊钢厂都试制了含铅钢。由于铅的一些特殊物化性能,使含铅钢不但在冶炼中有其特殊的困难问题和解决办法,同时也给含铅钢的检验上     

高硫易切削钢的硫负偏析现象及其机制

钢中硫是正偏析元素,在铸坯凝固过程中,从柱状晶析出的硫元素排到尚未凝固的中心部位会形成连铸坯的中心偏析。通过对某厂生产的X1215易切削钢连铸坯进行碳、硫元素含量检测,发现连铸坯中心处硫元素出现了负偏析现象。基于Scheil方程和[Mn]-[S]反应平衡方程,建立钢液在凝固过程中硫化锰夹杂物析出的计算模型,并以此模型计算X1215钢凝固过程中硫化锰的析出时期。计算发现,X1215钢中硫化锰在凝固分率为0.45~0.50时开始析出,到达凝固末期时析出完成,进而导致铸坯中心处的硫元素产生负偏析。     

Y12Cr18Ni9易切削不锈钢开裂分析

易切削钢是在钢中加入S和Mn,细小的硫化物夹杂降低了钢的切削抗力,使其具有易切削性能。文章通过分析Y12Cr18Ni9试样棒材开裂样的宏观组织、化学成分、金相、电镜等方法,确定了轧制开裂的主要原因是Cu元素在晶界处富集造成了晶界的结合力减弱,即铜脆现象。可以调整热轧加热制度,控制炉内气氛,加快升温速度,缩短加热时间,尽快避开铜渗透的临界温度,以减缓铜富集,并尽量减少不均匀的变形及采用较小的道次变形量,可有效地阻止钢中富铜相的形成,从而降低"铜脆"缺陷。     

含硫易切削钢中硫化锰的热力学计算及试验研究

通过采用Thermo-Calc热力学计算与金相显微镜、扫描电镜、能谱仪及X射线衍射仪等试验研究相结合的方法研究了含硫易切削钢中主要合金元素对硫化锰析出温度的影响、含硫易切削钢相转变过程与硫化锰的形貌、成分及分布特征。研究结果表明,随着锰与硫元素含量增加,硫化锰的析出温度升高,当锰与硫元素含量过高时,硫化锰会在钢液中形核并析出,碳与铬元素含量变化对硫化锰的析出温度几乎没有影响;含硫易切削钢升温过程中的平衡相变依次为:铁素体转变为奥氏体→M_(23)C_6溶解→奥氏体转变为高温δ铁素体→δ铁素体转变为液相→硫化锰溶解→液相;硫化锰为浅灰色,大部分沿晶界分布,只有小部分在晶内析出,其形貌主要为纺锤形、长条形及球形。     

环保型易切削钢X1215的开发

宣钢利用现有工艺装备110t顶底复吹转炉—110tLF精炼炉—连铸—高线轧制生产易切削钢盘条,通过合理控制化学成分和夹杂物形态,制定合理措施避免铸坯中心裂纹,生产出质量稳定,切削性能良好的易切削钢。     

模拟过热度对易切削钢9SMn28硫偏析的影响

应用有限体积法,耦合溶质场、流场、温度场,模拟了易切削钢9SMn28中硫的分布,研究了过热度对该合金硫偏析的影响.结果显示,S浓度变化随凝固的进行而变化,最大偏析度为2.42,与实际铸件S的分布趋势一致;当易切削钢9SMn28浇注温度在1 808～1 813 K时,最大偏析度略小,偏析略有改善.     

用冲天炉稳定生产优质球墨铸铁的经验

尽管利用冲天炉生产球铁,热效率低,铁水成分波动大,废品率高,但作者在实际指导球铁生产中,认为只要严格遵守以下原则,就能保证长期稳定地生产出优质的球墨铸铁。1　原材料1.1　严格控制干扰球化的元素生产球墨铸铁必须严格控制干扰球化的元素(如Ti、Sn、Zn、Al、Cu、Zr、Se、Te、Pb、As、Sb、Bi等)。这些有害微量元素的总和要调整在ΣΜ%≤0.09%以内。使用本溪生铁(ΣM%=0.062%)是生产优质球墨铸铁的重要保证。为降低炉料的含碳量,往往在冲天炉内加5%～15%的废钢。但如使用易切钢(含有较高S、P、Pb),弹簧钢、齿轮钢、轴承钢(含有Cr、…     

国内外易切削钢的研究进展及展望

易切削钢有比碳素钢更高的切削性能和良好的力学性能。介绍了国内外易切削钢的研究现状和主要的类型、特点,总结了易切削钢的优缺点,提出了未来易切削钢的发展方向。     

易切削Bi黄铜机理的研究

在保持传统黄铜易切削条件下，通过加入Bi代替Pb并添加少量RE获得了易切削黄铜。试验表明：绝大多数的Bi以单质游离态分布在卢相内，RE元素的加入一方面使黄铜组织细化，另一方面使更多的Bi颗粒存在于口相内，从而提高切削性能，最终得到易切削的且表面光洁的黄铜。     

无铅易切削磷钙黄铜的研究

介绍一种新型环境友好型易切削磷钙黄铜的制备工艺和方法,于中频感应炉中熔制无铅易切削黄铜铸锭,并对其组织、力学性能和切削性能进行研究。结果表明,加入适量的P、Ca等元素取代Pb,形成的金属间化合物弥散分布在相界面上,并且具有脆而不硬的特性。磷钙黄铜的切削性能大致与含铅黄铜HPb59-1相当。