在汽车零部件领域,为了提高切削效率,经常使用含微量铅(0.04%~0.30%)的
1144易切削钢。日本年产量超过50万吨。然而,近年来世界范围内的环保浪潮对减少有毒重金属铅的使用提出了强烈的要求,因此开发一种无铅切割钢是十分必要的。
1144易切削钢的特点是能显著改善切削加工(即断开)和刀具、钻头等刀具的使用寿命。另一种无硫切削钢具有提高切削性能的作用,但切屑断裂性能不好。进一步增加的内容(为0.08-0.12 %)会加重力学性能的各向异性。
为了开发与可切削切削钢相媲美的切削加工性和机械性能,无铅切削钢具有与铅元素相似的性能和功能。为此,开展了以下基础性研究:润滑。当切削过程中的温升达到铅的熔点时,铅的熔化成为刀具与芯片之间的润滑剂,降低了摩擦阻力。B熔化金属的脆性是脆性的,它降低了钢的剪切强度,增加了芯片的断开(也就是说,刀具不会被缠结)。应力集中源切削时切削区会产生较小的内部裂纹,从而降低切削阻力,增加断屑。
两种钢种除铋含量均高、低。其它代表性成分为0.30% C、0.20% I和0.70%锰,即在含0.30%碳的碳钢中加入铋。通过淬火、回火热处理钢的发展,控制的硬度大约是250hv,测定了该钢的力学性能;根据刀具寿命(磨损)和芯片处理评价钢的切削性能;此外,通过限制冷锻钢裂纹的压缩率。结果表明,钢的双量仅为原铅和铅的1/2,但两者的切削性能也较好。这是因为日历和铅的熔点很低(约300ce)。在切削加热和加热的条件下,还具有润滑、降低摩擦阻力、熔化金属脆化和应力集中等综合功能,导致切屑折断。因此,在切削和添加双金属时,刀具的寿命很长。切割各种切削条件,特别是高速切削时,切屑不会扭曲刀具,这对保证自动切削操作的稳定性具有重要意义。因此,完全可以满足汽车零部件的性能要求。开发的
1144易切削钢具有优良的综合性能(相当于甚至优于原铅钢),彻底消除了重金属铅对环境和人体的危害,具有良好的应用前景。