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Y15为易切削结构钢,通过提高钢中的硫和锰的含量,形成大量的硫化锰夹杂物,切削时铁屑极易断开,可提高零件表面质量,并能以更快的切削速度和更深的进刀量加工,从而提高生产效率和节约生产成本。低碳易切削钢主要用来制造对强度要求不高,但粗糙度要求较高的零件,如螺丝、螺杆、螺帽、管接头、连接螺栓等。中碳易切削钢Y35可用于强度要求较高,且不易加工的零件,如纺织机、计算机上的零件。低碳易切削钢一般在热轧或冷拉状态下使用,也可表面渗碳处理;中碳易切削钢一般在热处理后使用。化学成分:
C :0.10-0.18
P:0.05-0.10
Mn :0.80-1.20
Si :≤0.15
S :0.23-0.33
Pb :0.15~0.35
力学性能:
(冷拉)钢材厚度或直径 8~20时:530~755; >20~30时:510~735; >30时:490~685,抗拉强度 σb (MPa):(热轧)390~540;
伸长率 δ5 (%):(热轧)≥22;(冷轧)≥7.0
断面收缩率 ψ (%):(热轧)≥36
硬度 :(热轧)≤170HB;(冷拉钢)152~217HB
生产工艺易切削钢可在各种炼钢炉中冶炼,但低碳的硫易切削钢宜用转炉冶炼,硫的合金化是在盛钢桶或熔池中加入硫或硫化铁进行的,所用锰铁以低硅和低碳者为宜。如无特殊要求,应尽量降低钢中硅含量,以改善钢的切削性,并要进行充分脱氧,防止产纹。在冶炼过程中产生的硫、铅等有害气体,用强力通风装置排除,并应有防治污染环境等设施处理。易切削钢中含硫较高时,会有热脆倾向,不利热加工,应予注意。
易切削钢主要用于制作受力较小而对尺寸和光洁度要求严格的仪器仪表、手表零件、汽车、机床和其他各种机器上使用的,对尺寸精度和光洁度要求严格,而对机械性能要求相对较低的标准件,如齿轮、轴、螺栓、阀门、衬套、销钉、管接头、弹簧座垫及机床丝杠、塑料成型模具、外科和牙科手续用具等。
约在1932年后,人们受到切削性异常的铅黄铜的启发,开始研制含铅的易切削钢。因铅有剧毒,当时在冶炼和安全防护等方面的技术问题还没有解决,直到1937年美国研制出含铅易切削钢。1958年,日本引进此种技术并开始研制新的铅易切削钢,到1975年日本公布的含铅易切削钢专利就有25项之多。前苏联是在70年代初才开始生产铅易切削钢。
中国从20世纪50年代开始生产硫系易切削钢(主要是低碳自动机床加工用钢),1975年又审订了易切削钢的新标准GBl91-75。从70年代起,开始试生产钙系和钛系易切削钢。但是对生产中需要特殊防护,以消除公害的含铅、硒或碲的易切削钢,却一直未正式生产。从1977年开始,中国又研究了含稀土易切削钢。
随着机械切削加工不断向自动化、高速化和精密化方向发展,对材料的切削性提出更高的要求,然后出现了切削性更佳的铅一硫复合易切削钢,又称为超易切削钢。此后各种铅一硫二元和多元复合易切削钢陆续问世。
易切削钢生产发展很快,品种和牌号数量不断增加,产量逐渐上升。在美国、日本、英国、前联邦德国、前苏联五国易切削钢标准中,多者有31个钢号(AISI),少者有7个钢号(FOCT)。品种已经扩大到扁钢和管易。易切削钢产量以日本多,增加速度也快。1965年接近10万t,到了1985年达到了100万t左右,其中硫系占64.4%。日本生产的易切削钢约有40%~46%消耗在汽车制造业,产业机械消耗约10%,家庭用品和其他消耗约6%。
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