在汽車零部件領(lǐng)域,為了提高切削效率,經(jīng)常使用含微量鉛(0.04%~0.30%)的
1144易切削鋼。日本年產(chǎn)量超過(guò)50萬(wàn)噸。然而,近年來(lái)世界范圍內(nèi)的環(huán)保浪潮對(duì)減少有毒重金屬鉛的使用提出了強(qiáng)烈的要求,因此開發(fā)一種無(wú)鉛切割鋼是十分必要的。
1144易切削鋼的特點(diǎn)是能顯著改善切削加工(即斷開)和刀具、鉆頭等刀具的使用壽命。另一種無(wú)硫切削鋼具有提高切削性能的作用,但切屑斷裂性能不好。進(jìn)一步增加的內(nèi)容(為0.08-0.12 %)會(huì)加重力學(xué)性能的各向異性。
為了開發(fā)與可切削切削鋼相媲美的切削加工性和機(jī)械性能,無(wú)鉛切削鋼具有與鉛元素相似的性能和功能。為此,開展了以下基礎(chǔ)性研究:潤(rùn)滑。當(dāng)切削過(guò)程中的溫升達(dá)到鉛的熔點(diǎn)時(shí),鉛的熔化成為刀具與芯片之間的潤(rùn)滑劑,降低了摩擦阻力。B熔化金屬的脆性是脆性的,它降低了鋼的剪切強(qiáng)度,增加了芯片的斷開(也就是說(shuō),刀具不會(huì)被纏結(jié))。應(yīng)力集中源切削時(shí)切削區(qū)會(huì)產(chǎn)生較小的內(nèi)部裂紋,從而降低切削阻力,增加斷屑。
兩種鋼種除鉍含量均高、低。其它代表性成分為0.30% C、0.20% I和0.70%錳,即在含0.30%碳的碳鋼中加入鉍。通過(guò)淬火、回火熱處理鋼的發(fā)展,控制的硬度大約是250hv,測(cè)定了該鋼的力學(xué)性能;根據(jù)刀具壽命(磨損)和芯片處理評(píng)價(jià)鋼的切削性能;此外,通過(guò)限制冷鍛鋼裂紋的壓縮率。結(jié)果表明,鋼的雙量?jī)H為原鉛和鉛的1/2,但兩者的切削性能也較好。這是因?yàn)槿諝v和鉛的熔點(diǎn)很低(約300ce)。在切削加熱和加熱的條件下,還具有潤(rùn)滑、降低摩擦阻力、熔化金屬脆化和應(yīng)力集中等綜合功能,導(dǎo)致切屑折斷。因此,在切削和添加雙金屬時(shí),刀具的壽命很長(zhǎng)。切割各種切削條件,特別是高速切削時(shí),切屑不會(huì)扭曲刀具,這對(duì)保證自動(dòng)切削操作的穩(wěn)定性具有重要意義。因此,完全可以滿足汽車零部件的性能要求。開發(fā)的
1144易切削鋼具有優(yōu)良的綜合性能(相當(dāng)于甚至優(yōu)于原鉛鋼),徹底消除了重金屬鉛對(duì)環(huán)境和人體的危害,具有良好的應(yīng)用前景。