Ο χάλυβας ελεύθερης κοπής είναι ένας κράμα χάλυβας που προσθέτει μια ορισμένη ποσότητα ενός ή περισσότερων ελεύθερων κοπτικών στοιχείων όπως θείο, φώσφορο, μόλυβδο, ασβέστιο, σελήνιο και τελλούριο στον χάλυβα για να βελτιώσει τις ιδιότητες κοπής του. Επίσης γνωστός ως χάλυβας για αυτόματη επεξεργασία εργαλειομηχανών, που αναφέρεται ως αυτόματος χάλυβας. Αυτός ο τύπος χάλυβα μπορεί να κοπεί σε υψηλότερες ταχύτητες κοπής και μεγαλύτερα βάθη κοπής. Λόγω των στοιχείων εύκολης κοπής που προστίθενται στον χάλυβα, η αντίσταση κοπής του χάλυβα μειώνεται. Ταυτόχρονα, τα χαρακτηριστικά των ίδιων των στοιχείων εύκολης κοπής και των ενώσεων που σχηματίζονται λειτουργούν για τη λίπανση των εργαλείων κοπής, το σπάσιμο των τσιπς εύκολα, τη μείωση της φθοράς και συνεπώς τη μείωση της ποιότητας της επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας. τραχύτητα, βελτιώνοντας τη διάρκεια ζωής του εργαλείου και την απόδοση παραγωγής.
Σύμφωνα με τα στοιχεία εύκολης κοπής, μπορεί να χωριστεί σε:
⑴Χάλυβας κοπής χωρίς θείο
Το θείο σχηματίζει εγκλείσματα θειούχου μαγγανίου με μαγγάνιο και σίδηρο στον χάλυβα. Τέτοια εγκλείσματα μπορούν να διακόψουν τη συνέχεια του βασικού μετάλλου, να προκαλέσουν σπάσιμο του τσιπ για να σχηματιστεί μια μικρή και μικρή ακτίνα μπούκλας κατά την κοπή και είναι εύκολο να αφαιρεθούν, μειώνοντας τη φθορά του εργαλείου και μειώνοντας την κατεργασμένη επιφάνεια. τραχύτητα και βελτίωση της διάρκειας ζωής του εργαλείου. Γενικά, η μηχανική ικανότητα του χάλυβα αυξάνεται καθώς αυξάνεται η περιεκτικότητα του χάλυβα σε θείο. Ωστόσο, οι διαμήκεις και εγκάρσιες μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα είναι αρκετά διαφορετικές, η εγκάρσια πλαστικότητα και σκληρότητα είναι φτωχές και οι ιδιότητες αντοχής στην κόπωση και στη διάβρωση είναι επίσης μειωμένες. Όταν η περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει θερμική ευθραυστότητα, θα προκαλέσει δυσκολίες στην εν θερμώ επεξεργασία του χάλυβα και θα επιδεινώσει τις μηχανικές ιδιότητες του χάλυβα. Συνήθως η περιεκτικότητα σε θείο είναι {{0}}.08% ~ 0,30%, και μερικά μπορούν να αυξηθούν σε 0,4%. Η περιεκτικότητα σε θείο στον χάλυβα εργαλείων ελεύθερης κοπής και στον ανοξείδωτο χάλυβα πρέπει να είναι μεταξύ 0,06% ~ 0,10%.
Ο φώσφορος προστίθεται κυρίως στο χάλυβα σε συνδυασμό με θείο, συνήθως με περιεκτικότητα σε φώσφορο από {{0}},04% έως 0,12%. Το στερεό διάλυμα φωσφόρου σε φερρίτη θα αυξήσει τη σκληρότητα και την αντοχή, θα μειώσει τη σκληρότητα και θα κάνει τα τσιπς να σπάσουν και να αφαιρεθούν εύκολα, επιτυγχάνοντας έτσι καλά αποτελέσματα. Η τραχύτητα της επεξεργασμένης επιφάνειας είναι καλή, αλλά η πολύ υψηλή περιεκτικότητα σε φώσφορο θα μειώσει σημαντικά την πλαστικότητα και θα αυξήσει τη σκληρότητα, η οποία θα έχει επιβλαβή επίδραση στη μηχανική ικανότητα του χάλυβα.
⑵ Χάλυβας κοπής χωρίς μόλυβδο
Ο μόλυβδος έχει τη μορφή λεπτών σωματιδίων μετάλλου σε χάλυβα, ομοιόμορφα κατανεμημένα ή προσκολλημένα στα γύρω σουλφίδια. Λόγω του χαμηλού σημείου τήξης του μολύβδου, το τήγμα διαρρέει κατά τη διάρκεια της κοπής για λίπανση, μείωση της τριβής και βελτίωση της ικανότητας επεξεργασίας, αλλά δεν επηρεάζει τις μηχανικές ιδιότητες σε θερμοκρασία δωματίου. Η περιεκτικότητα σε μόλυβδο στον χάλυβα είναι γενικά {{0}},10% έως 0,35%. Επειδή ο μόλυβδος έχει μεγάλη ειδική αναλογία, εάν η περιεκτικότητα είναι πολύ υψηλή, θα προκαλέσει εύκολα σοβαρό διαχωρισμό και θα σχηματίσει μεγάλα εγκλείσματα σωματιδίων, τα οποία αντίθετα θα μειώσουν την ευεργετική επίδραση του μολύβδου στην επεξεργασία κοπής. Ο μόλυβδος και το θείο συνδυάζονται σε δομικό χάλυβα χαμηλής περιεκτικότητας σε άνθρακα για να βελτιώσουν σημαντικά το αποτέλεσμα κοπής του χάλυβα.
⑶Χάλυβας κοπής χωρίς ασβέστιο
Το ασβέστιο στον χάλυβα συνδυάζεται με αλουμίνιο και πυρίτιο για να σχηματίσει σύνθετα οξείδια χαμηλού σημείου τήξης (κυρίως CaO·Al2O3·SiO2). Κατά τη διάρκεια κοπής υψηλής ταχύτητας, τα οξείδια του ασβεστίου προσκολλώνται στην επιφάνεια του κοπτικού εργαλείου για να λιπαίνουν και να μειώνουν την τριβή, βελτιώνοντας έτσι τη χρήση του εργαλείου. ΖΩΗ. Εάν περιέχει στοιχεία όπως θείο και μόλυβδο ταυτόχρονα, το σύνθετο αποτέλεσμα τους θα κάνει το αποτέλεσμα κοπής καλύτερο.
Με τη βελτίωση των εργαλείων κοπής από τη δεκαετία του 1980, τα εργαλεία επικαλυμμένα με επίστρωση T|N σε χάλυβα ελεύθερης κοπής ασβεστίου έχουν σημαντική επίδραση στα εργαλεία επεξεργασίας εργαλείων, όπως οι κοπτήρες κοπής και οι κοπτήρες διαμόρφωσης γραναζιών με υψηλό κόστος εργαλείων.
⑷ Χάλυβας κοπής χωρίς Se, τελλούριο και βισμούθιο
Η περιεκτικότητα σε τελλούριο και βισμούθιο είναι περίπου {{0}}.03% έως 0,10% και η περιεκτικότητα σε σελήνιο μπορεί να φτάσει το 0,15%. Το σελήνιο υπάρχει στον χάλυβα με τη μορφή σεληνιδίων όπως FeSe και MnSe. Ο ρόλος του είναι παρόμοιος με αυτόν του θείου. Για χάλυβες που απαιτούν υψηλή μηχανική κατεργασία και καλή πλαστικότητα, είναι προτιμότερο να προστίθεται σελήνιο στον χάλυβα παρά θείο. Το τελλούριο μπορεί να προστεθεί μόνο του ή ταυτόχρονα με μόλυβδο ή θείο για να σχηματιστούν σύνθετα εγκλείσματα για μείωση της αντίστασης κοπής και της θερμότητας κοπής, για εύκολη αφαίρεση των τσιπς, για σημαντική βελτίωση της μηχανικής κατεργασίας του χάλυβα και για καλή τραχύτητα κατεργασμένης επιφάνειας. Ωστόσο, η προσθήκη τελλουρίου θα μειώσει ελαφρώς την πλαστικότητα και τη σκληρότητα του χάλυβα. Το σελήνιο και το τελλούριο χρησιμοποιούνται γενικά σε κράμα χάλυβα. Το βισμούθιο δρα παρόμοια με τον μόλυβδο στον χάλυβα, καθώς εμφανίζεται ως εγκλείσματα λεπτών μεταλλικών σωματιδίων, ομοιόμορφα κατανεμημένα ή συνδεδεμένα γύρω από τα σουλφίδια.
