铋系、铅系、硫系易切削钢的切削性对比研究

赵欣宜1, 徐翔宇1, 张晓宇1, 刘贝贝1, 邹虎2, 付建勋1 (1.上海大学材料科学与工程学院先进凝固技术中心, 省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室; 2.芜湖新兴铸管有限责任公司)

摘要:为探究铋系、铅系、硫系3种易切削钢切削性能的差异和铋对易切削钢切削性能影响及其作用机制,利用Kistler测力仪、表面粗糙度测量仪等对1215MS硫系易切削钢、1215Bi铋系易切削钢、12L14铅系易切削钢3种盘条开展了切削对比测试。结果表明:在转速w=1200r/min、切削深度ap=0.4mm、进给量f=0.2mm/r,且切削刀具和切削角度相同的的切削条件下,1215MS、1215Bi、12L14三种易切削钢盘条的切削合力分别为:130、123、116N;材料的表面粗糙度Ra 分别为:5.3、4.9、4.6μm,C型屑的占比分别为:28%、37%、42%,1215Bi易切削钢的切削性接近于12L14易切削钢,显著优于1215MS易切削钢;在铋系易切削钢中,Bi元素以Bi颗粒的形式存在,或者附着在MnS的表面,形成Bi-MnS复合夹杂物,在切削过程中,切削热使得Bi颗粒发生熔融,起到了润滑作用,断屑性增加,改善了切削性能。

关键词:易切削钢; 1215MS; 1215Bi; 12L14; Bi-MnS复合夹杂物; 切削性