首钢自主研发成功含锡易切削钢

易切削钢主要用于数控机床上高速加工汽车、电器抛光轴和形状复杂的小零件上，此前国际上一直没有环保型产品。由首钢技术研究院特殊钢研究所朱辰博士领衔的课题组，改变了这一现状。他们开发的含锡易切削钢获得成功，被国家知识产权局正式授权。作为首钢拥有自主知识产权的新产品，已进入市场。     

自主研发含锡易切削钢

易切削钢主要用于数控机床上高速加工汽车、电器抛光轴和形状复杂的小零件，由于易切削钢生产难度大，技术要求高，此前我国主要从日本、德国进口。但国际上一直没有环保型产品，其生产的均为含铅易切削钢，在冶炼和热加工过程中具有很强的毒性。因此，国际上禁限生产并一直在研发环保型替代产品。由首钢技术研究院特殊钢研究所朱辰博士领衔的课题组，改变了这一现状。     

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。