易切削钢材生产工艺 国外易切削钢研究现状

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　　易切削钢材出厂状态、相关参数和注意事项

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　　摘要易切削钢比普通碳素钢有较好的切削性能和更好的产品表面光洁度。随着自动化加工工业和汽车工业的发展，易切削钢的使用量不断增加。目前，国外普遍采用电弧炉-二次精炼-连铸流程生产易切削钢。工业化切削钢已形成标准化系列产品，并伴随连铸技术的广泛采用，使易切削钢具有均匀的切削性能。现有易切削钢种为易切削碳钢、渗碳钢、调质钢和不锈钢，并不断将易切削钢扩展到诸如模具钢、高锰钢、耐热钢、高工钢等钢类。在分析国内外易切削钢发展的基础上，讨论了易切削钢生产工艺、钢种的发展方向。

　　机加工成本是制造业中零部件制造成本的主要部分，有时甚至超过零部件制造成本的40%。因此，人们极希望通过提高钢材的机加工性能来降低加工成本。与组成相当的其它普通碳素钢相比，易切削钢有几个明显的优势：产品切削加工时易断屑，加工工具寿命长，产品表面光洁度好，刀具受力小及能耗小。例如，加工Y40Mn易切削钢比加工45碳结钢零件，切削效率提高50%，刀具寿命却延长4倍。20易切削钢不但比20碳钢切削性能好，而且切削加工后产品的表面光洁度也更好。

　　1国外易切削钢研究现状

　　1.1易切削钢产量现状日本1954年的易切削钢产量为1.2万t，到1974年跃升到53万t（占当年钢产量的0.58%）。1981年达88.8万t，1982年为102.3万t，1983年再提高到116.8万t，平均年增长率都在10%左右。近年来，在其年平均钢产量不足1亿t的情况下，易切削钢产量却达到100~130万t，比弹簧钢、轴承钢的产量还高。大同特殊钢公司知多工厂，其年产钢量为140万t，其中易切削钢产量达20万t，占14.8%，比其弹簧钢产量多7.4%，比轴承钢产量多3.7%。由此可见，易切削钢的生产在日本特殊钢的生产中占有重要的地位。

　　1.2开发新的易切削品种各主要工业通过80余年的努力，易切削钢已形成标准化系列产品。美国AISI标准中，易切削钢有31种（其中低碳钢18种，易切不锈钢9种）。日本JIS标准中，易切结构钢14种（其中低碳钢9种），易切不锈钢9种。前苏联，在易切削钢研制方面，相对其它钢种来说比较缓慢，但在1975年标准中，易切削钢由7种发展到20种，除保留原有6种硫系钢号外，增加硒系钢号3种，硫-铅系钢号11种（其中合金钢10种）。除易切削碳钢、易切渗碳钢、易切调质钢、易切不锈钢外，各国正不断将易切削钢扩展到其它钢类（如模具钢、高锰钢、耐热钢、高工钢等）中。国外各主要钢铁企业正不断努力，以开发出适应环保要求的新型易切削钢。如美国一家钢铁公司近研制出一种以铋代铅的不含铅的易切削碳钢，其主要化学成分（%）：0.09C、1.25Mn、0.09P、0.45S、0.17Bi。Uss/Kobe成功研制并顺利地满负荷生产了1炉200t含锡易切削钢。神户公司对以铋代铅的易切削钢也进行了系统研究，发现Bi的加入量不到Pb加入量的一半，但Bi易切削钢在切屑去除性及材料可锻性方面的均优于铅易切削钢。

　　1.3易切削钢生产工艺研究国外易切削钢主要采用电弧炉熔炼+二次精炼+连铸工艺进行生产，该工艺成熟、产品质量可靠，已逐渐取代了电弧炉熔炼+模铸的生产方式。

　　苏州东锜公司主要钢种有：热作模具钢H13（SKD61、1.2344）、H13-S（FDAC）、38CrMoAl（SACM645）等；冷作模具钢D2（1.2379）、SKD11、Cr12MoV、O1（SKS3、1.2510）、DC53、S7等；高速工具钢M2（SKH51、1.3343）、M35（SKH55、1.3243）、塑胶模9Cr18Mo（440C）、4Cr13等，其广泛应用于汽车、船舶、电器、电子通讯、医疗机械等各大领域，已成为工业企业必不可少的材料。