低碳切削鋼力學(xué)性能

抗拉強(qiáng)度σb (MPa)：≥42

屈服強(qiáng)度σs (MPa)：—

伸長率δ5 (%)：≥22

斷面收縮率ψ (%)：≥34

硬度：≤160HB

C :≤0.09 Mn :0.75-1.05

SI：≤0.10

P :0.04-0.09

S :026-0.35

主要用于制作受力較小而對(duì)尺寸和光潔度要求嚴(yán)格的儀器儀表、手表零件、汽車、機(jī)床和其他各種機(jī)器上使用的，對(duì)尺寸精度和光潔度要求嚴(yán)格，而對(duì)機(jī)械性能要求相對(duì)較低的標(biāo)準(zhǔn)件，如齒輪、軸、螺栓、閥門、襯套、銷釘、管接頭、彈簧座墊及機(jī)床絲杠、塑料成型模具、外科和牙科手續(xù)用具等。

1.形狀規(guī)格多樣性：通過設(shè)計(jì)不同形狀的模具，冷拉出不同截面形狀、不同規(guī)格公差的易切削鋼。角度可成直 角或圓角。

2.高精度：使用高質(zhì)量的硬質(zhì)合金模具，確保公差準(zhǔn)確、統(tǒng)一。

3.表面光滑：先進(jìn)的冷擠壓工藝使得易切削鋼產(chǎn)品表面光滑明亮。

4.材料大量節(jié)?。豪淅に囀菍⒃牧侠鋽D壓變形達(dá)致所需的形狀、規(guī)格及公差，原材料的耗損極少，相對(duì)利用傳統(tǒng)車床機(jī)加工切削所耗損的材料，易切削鋼所節(jié)省的材料和時(shí)間是非?？捎^的，特別當(dāng)材料用量大，材料成本的節(jié)約更為顯著。

5.加工時(shí)間及加工機(jī)械節(jié)?。河捎诰葴?zhǔn)確，表面狀況良好，易切削鋼產(chǎn)品可直接使用，如噴涂、打砂、打彎、鉆孔，也可按實(shí)際要求精拉之后直接電鍍，免去了大量機(jī)加工時(shí)間及節(jié)省配置加工機(jī)械的費(fèi)用。

低碳鋼退火組織為鐵素體和少量珠光體，其強(qiáng)度和硬度較低，塑性和韌性較好。因此，其冷成形性良好可采用卷邊、折彎、沖壓等方法進(jìn)行冷成形。這種鋼材具有良好的焊接性。碳含量很低的低碳鋼硬度很低，切削加工性不佳，正火處理可以改善其切削加工性。

低碳鋼有較大的時(shí)效傾向，既有淬火時(shí)效傾向，還有形變時(shí)效傾向。當(dāng)鋼從高溫較快冷卻時(shí)，鐵素體中碳、氮處于過飽和狀態(tài)，它在常溫也能緩慢地形成鐵的碳氮物，因而鋼的強(qiáng)度和硬度提高，而塑性和韌性降低，這種現(xiàn)象稱為淬火時(shí)效。低碳鋼即使不淬火而空冷也會(huì)產(chǎn)生時(shí)效。低碳鋼經(jīng)形變產(chǎn)生大量位錯(cuò)，鐵素體中的碳、氮原子與位錯(cuò)發(fā)生彈性交互作用，碳、氮原子聚集在位錯(cuò)線周圍。這種碳、氮原子與位錯(cuò)線的結(jié)合體稱歲柯氏氣團(tuán)（柯垂耳氣團(tuán)）。它會(huì)使鋼的強(qiáng)度和硬度提高而塑性和韌性降低，這種現(xiàn)象稱為形變時(shí)效。形變時(shí)效比淬火時(shí)效對(duì)低碳鋼的塑性和韌性有更大的危害性，在低碳鋼的拉伸曲線上有明顯的上、下兩個(gè)屈服點(diǎn)。自上屈服點(diǎn)出現(xiàn)直到屈服延伸結(jié)束，在試樣表面出現(xiàn)由于不均勻變形而形成的表面皺褶帶，稱為呂德斯帶。不少?zèng)_壓件往往因此而報(bào)廢。其防止方法有兩種。一種高預(yù)形變法，預(yù)形變的鋼放置一段時(shí)間后沖壓時(shí)也會(huì)產(chǎn)生呂德斯帶，因此預(yù)形變的鋼在沖壓之前放置時(shí)間不宜過長。另一種是鋼中加入鋁或鈦，使其與氮形成穩(wěn)定的化合物，防止形成柯氏氣團(tuán)引起的形變時(shí)效。

易切削結(jié)構(gòu)鋼簡稱易切鋼，是含有少量易削元素，具有良好的被切削加工性能的鋼種。

1. Y12硫磷復(fù)合低碳易切削鋼，是現(xiàn)有易切削鋼中磷含量最多的一個(gè)鋼種。常用于制造對(duì)力學(xué)性能要求不高的各種機(jī)器和儀器儀表零件，如螺栓、螺母、銷釘、軸、管接頭等。

2. Y12Pb含鉛易切削鋼，被切削加工性好，不存在性能上的方向性，并有較高的力學(xué)性能，常用于制造較重要的機(jī)械零件、精密儀表零件等。

3. Y15復(fù)合高硫低硅易切削鋼，是我國自行研制成功的鋼種，被切削性高于Y12鋼，常用于制 造不重要的標(biāo)準(zhǔn)件，如螺栓、螺母、管接頭、彈簧座等。

4. Y15Pb同Y12Pb，被切削加工性更好。

5. Y20低硫磷復(fù)合易切削鋼，被切削加工性優(yōu)于20鋼而低于12鋼，可進(jìn)行滲碳處理，常用于 制造要求表面硬、心部韌性高的儀器、儀表、軸類耐磨零件。

6. Y30低硫磷復(fù)合易切削鋼，力學(xué)性能較高，被切削加工性也有適當(dāng)改善，可制造強(qiáng)度要求 較高的標(biāo)準(zhǔn)件。

7. Y35同Y30鋼，可調(diào)質(zhì)處理。

8. Y40Mn高硫中碳易切削鋼，有較高的強(qiáng)度、硬度和良好的被切削加工性，適于加工要求剛 性高的機(jī)床零部件，如機(jī)床絲杠、光杠、花鍵軸、齒條等。

9. Y45Ca鈣硫復(fù)合易切削鋼，不僅被切削性好，而且熱處理后具有良好的力學(xué)性能，適于制 造較重要的機(jī)器結(jié)構(gòu)件，如機(jī)床齒輪軸、花鍵軸、拖拉機(jī)傳動(dòng)軸等。

低碳鋼一般軋成角鋼、槽鋼、工字鋼、鋼管、鋼帶或鋼板，用于制作各種建筑構(gòu)件、容器、箱體、爐體和農(nóng)機(jī)具等。優(yōu)質(zhì)低碳鋼軋成薄板，制作汽車駕駛室、發(fā)動(dòng)機(jī)罩等深沖制品；還軋成棒材，用于制作強(qiáng)度要求不高的機(jī)械零件。低碳鋼在使用前一般不經(jīng)熱處理，碳含量在0.15%以上的經(jīng)滲碳或氰化處理，用于要求表層溫度高、耐磨性好的軸、軸套、鏈輪等零件。

低碳鋼由于強(qiáng)度較低，使用受到限制。適當(dāng)增加碳鋼中錳含量，并加入微量釩、鈦、鈮等合金元素，可大大提高鋼的強(qiáng)度。若降低鋼中碳含量并加入少量鋁、少量硼和碳化物形成元素，則可得到超低碳貝氏體組夠其強(qiáng)度很高，并保持較好的塑性和韌性。