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    铁素体18Cr-2Mo系超易切削不锈钢切削加工性和耐蚀性试验

    发布时间:2021-09-15 10:02:59 点击量:226

    通过前面两篇文章《易切削钢的发展,定义,种类及重要意义》,《超及特超易切削碳素结构钢》我们对易切削钢有了初步的了解,今天我们接着来认识一下易切削不锈钢。

    在不锈钢中添加适量的硫、铅、碲易切削元素就可制成超易切削不锈钢。在炼钢技术上要求采用先进约LD+RH、AOD、VOD等精炼方法。所获得的超易切削不锈钢具有与易削黄铜一样的切削加工性能,同时又可具有SUS303奥氏体不锈钢一样的耐蚀性能。

    下面我们将具体的介绍一下铁素体18Cr-2Mo系超易切削不锈钢切削加工性能和咐蚀几性能。表3列出了含有不同种类及数量的易切削元素的八种试验材料化学成份。

    表3试验材料的化学成份

    N

    添加元素

    C

    Si

    Mn

    P

    S

    Cu

    Ni

    Cr

    Mo

    Pb

    Te

    Se

    1

    /

    0.015

    0.50

    0.95

    0.020

    0.010

    0.02

    0.10

    18.75

    2.75

    /

    /

    /

    2

    S

    0.014

    0.53

    1.00

    0.20

    0.149

    0.02

    0.10

    18.67

    2.69

    /

    /

    /

    3

    Pb

    0.012

    0.46

    0.99

    0.018

    0.009

    0.01

    0.10

    18.79

    2.71

    0.14

    /

    /

    4

    Se

    0.010

    0.42

    0.98

    0.012

    0.011

    0.02

    0.08

    18.35

    2.53

    /

    /

    0.16

    5

    S

    0.015

    0.53

    1.10

    0.019

    0.298

    0.03

    0.09

    18.53

    2.54

    /

    /

    /

    6

    S+Te

    0.012

    0.38

    1.11

    0.020

    0.295

    0.02

    0.11

    18.51

    2.51

    /

    0.053

    /

    7

    S+Pb

    0.014

    0.39

    0.96

    0.018

    0.296

    0.02

    0.09

    18.40

    2.51

    0.16

    /

    /

    8

    S+Pb+Te

    0.016

    0.42

    1.05

    0.019

    0.296

    0.02

    0.08

    18.27

    2.6

    0.16

    0.044

    /

    在不锈钢中添加硫同样具有降低切削抵杭力,显著增加刀具寿命的作用。但硫的增加将大份的降低耐蚀性,因此硫的添加要控制在适量范围内铅和碲的添加可以抑制硫的负作用,防止耐蚀性的恶化,并能提井钻削性。硒的添加对切削准能及耐蚀性能的影响处于硫与铅的中间。硫、铅、碲同司一添加可以显著的提高不锈钢的切削加工性能,并能防止不锈钢耐蚀性的恶化。铜的加入也能防止不锈钢耐蚀性的恶化。适量的钼能消除不锈钢耐蚀性的恶化。

    表4 刀具钢寿命试验结果

    Mo

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    添加元素

    基础钢

    S

    Pb

    Se

    S

    S+Te

    S+Pb

    S+Pb+Te2

    钻具寿命(孔数)

    4

    67

    60

    52

    1380

    1331

    9700

    22000

    从表4中可以看出,在相同的试脸条件下,这八种含有不同易切削元素的18Cr-2Mo系不锈钢的切削加工性能由钻具寿命试验可以显示出来。18Cr-2Mo系超易切削不锈钢其钻具寿命获得了最佳的理想数值,即一个钻具可钻削18Cr-2Mo系超易切削不锈钢22000个孔数。

    为了进一步说明18Cr-2Mo系超易切削不锈钢所具的特佳切削加工性能,我们将把它与特超易切削结构钢(SFC3FT)及黄铜(BsBMD2)作一比较。在相同的试验条件下,我们作切削加工性能试验。以相同的切削工具切削不同的三种材料,随着产品数目的增加切削工具要有磨损,产品的直径要有所增加。从图1可以看出超易切削不锈钢其产品直径的变化要比特超易切削结构钢小,说明刀具磨损小,与黄铜相当。同样,从图⒉的产品表面粗糙度来看,在开始切削加工时超易切削不锈钢产品表面粗糙度与黄铜相当,而比特超易切削结构钢要小。但总的来看超易切削不锈钢其产品表面粗糙度比黄铜及特超易切削结构钢都要小,说明表面光洁度比其他二者都好。

    图1 直径增加

    图2 表面粗糙度

    表5 三种材料的化学成份(%)及硬度

    钢种

    C

    Si

    Mn

    P

    S

    Cu

    Ni

    Cr

    Mo

    Pb

    Te

    N

    硬度(HB)

    RDS732F

    0.015

    0.49

    1.14

    0.027

    0.282

    0.02

    0.11

    19.8

    1.98

    0.20

    0.020

    0.018

    215

    BsBMD2

     

     

     

     

     

    59

     

     

     

    3

     

    38Zn

    90

    SFC3FT

    0.08

    0.01

    1.09

    0.060

    2.262

    0.15

    0.06

    0.11

    /

    0.15

    0.040

    /

    190

    总结以上二点,可以得出如下结论:在相同的切削加工试验条件下,添加硫、铅、碲易切削元素的铁素体18Cr一2 Mo系超易切削不锈钢的切削性能要比特超易切削结构钢好,而与黄铜相当。

    将表中的钢种进行盐酸喷雾试验( 5%NaCl,35 ℃,96小时喷雾)、CASS试验( NaCl,CH,CooH,CuCl2,49 ℃,16小时浸没)及5%硫酸试验(5%H,SO,沸腾,6小时浸没)。发现钢中添加硫会使钢的耐蚀性明显降低。而同时在钢中添加硫、铅、碲易切削元素可以较小的降低耐蚀性。从表6中可以看出添加硫、铅、碲易切削元素的18Cr-2Mo系不锈钢其耐蚀性能与SUS303奥氏体不锈钢相同。

    表6 含有不同种类的易切削元素的八种Crls一2Mo系不诱钢材料约耐蚀试检简要结果

     

    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    AISl304

    AISL303

    基础

    S

    Pb

    Se

    S

    S+Te

    S+Pb

    S+Pb +Te

     

     

    5%NaCe喷雾试验

    A,B

    BB

    AB

    AB

    BB

    BB

    BB

    BB

    AA

    BB

    CASS试验

    AA

    BB

    AA

    AA

    BB

    BB

    BB

    BB

    AA

    BB

    5%H2So4浸没(g/m2h)

    831

    1045

    501

    801

    1102

    999

    587

    494

    50

    950

    注:A:表面不添;;B:20%表面生锈;C: 20-60表面生锈

    目前,日本大同特殊钢厂已成功的研制出了铁素体18Cr-2Mo系超易切削不锈钢。并广泛的应用于煤气设备部件、电气设备部件、照相机部件、钟表部件、计算器部件及其它精密部件等。

    超及特超易切削不锈钢具有十分优越的切削加工性能,在使用方面可以广泛的取代黄铜,具有重大的经济效益。同时又可以在不增加厂房、设备、人员的情况下大幅度的提高生产效率。在使用过程中可以大大的降低刀具钢的消耗,延长刀具钢的寿命。

    鉴于上述超及特超易切削钢所具有的优良切削加工性能,广阔的应用范围、理想的经济效益,深信在国外将会进一步得到飞跃的发展,在国内也必将引起重视。但在发展的过程中还要不断的注意提高炼钢和轧制技术,并进一步提高质量降低成本,不断试验总结交流以臻于完善。

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