Vapaaleikkausteräs on seosterästä, joka lisää teräkseen tietyn määrän yhtä tai useampaa vapaata leikkauselementtiä, kuten rikkiä, fosforia, lyijyä, kalsiumia, seleeniä ja telluuria teräkseen sen leikkausominaisuuksien parantamiseksi. Tunnetaan myös teräksenä automaattiseen työstökoneiden käsittelyyn, jota kutsutaan automaattiseksi teräkseksi. Tämän tyyppistä terästä voidaan leikata suuremmilla leikkausnopeuksilla ja syvemmällä leikkaussyvyydellä. Teräkseen lisättyjen helposti leikattavien elementtien ansiosta teräksen leikkausvastus pienenee. Samalla itse helposti leikattavien elementtien ominaisuudet ja muodostuneet yhdisteet toimivat voitelemalla leikkuutyökaluja, murtamaan lastut helposti, vähentämään kulumista ja siten alentamaan työkappaleen pinnan laatua. karheutta, parantaa työkalun käyttöikää ja tuotannon tehokkuutta.
Helposti leikattavien elementtien mukaan se voidaan jakaa:
⑴Rikitön leikkausteräs
Rikki muodostaa mangaanisulfidisulkeumat mangaanin ja raudan kanssa teräksessä. Tällaiset sulkeumat voivat katkaista perusmetallin jatkuvuuden, saada lastun katkeamaan pienen ja lyhyen käpristyssäteen leikkaamisen aikana, ja ne ovat helppoja poistaa, mikä vähentää työkalun kulumista ja koneistettua pintaa. karheutta ja parantaa työkalun käyttöikää. Yleensä teräksen työstettävyys kasvaa, kun teräksen rikkipitoisuus kasvaa. Teräksen pituus- ja poikittaismekaaniset ominaisuudet ovat kuitenkin melko erilaiset, poikittaisplastisuus ja sitkeys ovat huonoja, ja myös väsymis- ja korroosionkestävyysominaisuudet heikkenevät. Kun teräksen rikkipitoisuus on liian korkea, se aiheuttaa lämpöhaurautta, vaikeuttaa teräksen kuumakäsittelyä ja huonontaa teräksen mekaanisia ominaisuuksia. Yleensä rikkipitoisuus on {{0}}.08 % ~ 0,30 %, ja osa voidaan nostaa 0,4 %:iin. Vapaaleikkaustyökaluteräksen ja ruostumattoman teräksen rikkipitoisuuden tulee olla välillä 0,06 % - 0,10 %.
Fosforia lisätään enimmäkseen teräkseen yhdessä rikin kanssa, yleensä fosforipitoisuuden ollessa {{0}},04–0,12 %. Kiinteä fosforiliuos ferriitissä lisää kovuutta ja lujuutta, vähentää sitkeyttä ja tekee lastuista helppo murtaa ja poistaa, jolloin saadaan hyviä tuloksia. Koneistettu pinnan karheus on hyvä, mutta liian korkea fosforipitoisuus heikentää merkittävästi plastisuutta ja lisää kovuutta, mikä vaikuttaa haitallisesti teräksen työstettävyyteen.
⑵ Lyijytön leikkausteräs
Lyijy on teräksessä olevien hienojen metallihiukkasten muodossa tasaisesti jakautuneena tai kiinnittyneenä ympäröiviin sulfideihin. Lyijyn alhaisesta sulamispisteestä johtuen sulaa vuotaa ulos leikkaamisen aikana voitelemaan, vähentämään kitkaa ja parantamaan työstettävyyttä, mutta se ei vaikuta mekaanisiin ominaisuuksiin huoneenlämpötilassa. Teräksen lyijypitoisuus on yleensä {{0}},10–0,35 %. Koska lyijyllä on suuri ominaisosuus, liian korkea pitoisuus aiheuttaa helposti vakavaa segregaatiota ja muodostaa suuria hiukkassulkeumia, mikä sen sijaan vähentää lyijyn suotuisaa vaikutusta leikkausprosessiin. Lyijy ja rikki yhdistetään vähähiiliseen rakenneteräkseen, mikä parantaa teräksen leikkaustehoa merkittävästi.
⑶ Kalsiumiton leikkausteräs
Teräksessä oleva kalsium yhdistyy alumiinin ja piin kanssa muodostaen matalan sulamispisteen komposiittioksideja (pääasiassa CaO·Al2O3·SiO2). Suurinopeuksisen leikkauksen aikana kalsiumoksidit tarttuvat leikkuutyökalun pintaan voitelemaan ja vähentämään kitkaa, mikä parantaa työkalun käyttöä. elämää. Jos se sisältää samanaikaisesti elementtejä, kuten rikkiä ja lyijyä, niiden yhdistelmävaikutus parantaa leikkausvaikutusta.
Leikkuutyökaluja on parannettu 1980-luvulta lähtien, ja työkaluilla, jotka on päällystetty T|N-pinnoitteella kalsiumia leikkaavalla teräksellä, on merkittävä vaikutus hammaspyörien työstötyökaluihin, kuten hobbing-leikkureihin ja hammaspyörien muotoileikkureihin korkeilla työkalukustannuksilla.
⑷Se, telluuria ja vismuttia sisältämätön leikkausteräs
Telluurin ja vismutin pitoisuus on noin {{0}}.03 % - 0,10 % ja seleenipitoisuus voi olla 0,15 %. Seleeniä on teräksessä selenidien, kuten FeSe:n ja MnSe:n, muodossa. Sen rooli on samanlainen kuin rikillä. Teräksissä, jotka vaativat sekä hyvää työstettävyyttä että hyvää plastisuutta, on parempi lisätä teräkseen seleeniä kuin rikkiä. Telluuria voidaan lisätä yksinään tai samanaikaisesti lyijyn tai rikin kanssa muodostamaan komposiittisulkeuksia, jotka vähentävät leikkausvastusta ja leikkauslämpöä, tekevät lastuista helppoja poistaa, parantaa merkittävästi teräksen työstettävyyttä ja saavuttaa hyvän koneistetun pinnan karheuden. Telluurin lisääminen heikentää kuitenkin hieman teräksen plastisuutta ja sitkeyttä. Seleeniä ja telluuria käytetään yleensä seosteräksissä. Vismutti toimii samalla tavalla kuin teräksessä oleva lyijy, ja se esiintyy pienten metallihiukkasten sulkeutumina tasaisesti jakautuneena tai kiinnittyneenä sulfidien ympärille.
