易切削鋼(free cutting steel)
在鋼中加入一定數(shù)量的一種或一種以上的硫、磷、鉛、鈣、硒、碲等易切削元素，以改善其切削性的合金鋼。又稱(chēng)自動(dòng)機(jī)床加工用鋼，簡(jiǎn)稱(chēng)自動(dòng)鋼
易切削鋼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(chē)、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(mén)、襯套、銷(xiāo)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。具體如下
1.自動(dòng)車(chē)床加工、五金沖壓件加工；
2.電子工業(yè)、光線(xiàn)纖接頭、光碟機(jī)、掃描儀、醫(yī)療用器材；
3家用電器、儀器儀表行業(yè)；
4.辦公設(shè)備（電腦、影印機(jī)、相機(jī)、傳真機(jī)等）；
5.鐘表元件、眼鏡；
6.電子端子針、計(jì)時(shí)器、化油器；
7.裝飾品、燈飾品、汽車(chē)、機(jī)車(chē)、鏈條；
8.清潔車(chē)掃具、玩具；
9.筆類(lèi)、手袋配件、皮帶扣、漁具等；
10.雙頭螺栓、螺釘、螺母、管接頭、彈簧座等。1.加工性能好：產(chǎn)品具有切削流暢，材質(zhì)優(yōu)良，加工穩(wěn)定，金相組織好，化學(xué)成份穩(wěn)定、偏差小，鋼質(zhì)度凈，夾雜物含量低，不易損傷等特點(diǎn)；極容易在車(chē)床切削，使用壽命和生產(chǎn)效率均提高40%；
2.電鍍性能好：切削加工非常容易；可鉆深孔、銑深槽等；加工效率比普鋼可大幅提高；產(chǎn)品的電鍍性能好，能替代銅制品，大大降低產(chǎn)品成本；
3.光潔性好：經(jīng)車(chē)加工后的工件表面光潔度好；
4.環(huán)保性：符合歐盟SGS環(huán)境認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)，并通過(guò)瑞士環(huán)境認(rèn)證。產(chǎn)品可以出口機(jī)械設(shè)備：木工機(jī)械、陶瓷機(jī)械、造紙機(jī)械、玻璃機(jī)械、食品機(jī)械、建筑機(jī)械、塑料機(jī)械、紡織機(jī)械、千斤頂、液壓機(jī)等；
電器產(chǎn)品部件：電機(jī)軸、風(fēng)扇軸、縫紉機(jī)軸等；
家具：特別是出口金屬家具，如茶幾、椅子、戶(hù)外家具；
金屬器具：園林工具、燒烤爐網(wǎng)架、螺絲刀、防盜鎖等；
小五金零配件：如導(dǎo)軌、機(jī)鍵、螺母、螺絲、圓釘、六角釘、八角釘以及各種不同規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)件等；供應(yīng)規(guī)格：直徑1.0——200Mm；六角方條……
特性
這類(lèi)鋼可以用較高的切削速度和較大的切削深度進(jìn)行切削加工。由于鋼中加入的易切削元素，使鋼的切削抗力減小，同時(shí)易切削元素本身的特性和所形成的化合物起潤(rùn)滑切削的作用，易斷屑，減輕了磨損，從而降低了工件的表面粗糙度，提高了壽命和生產(chǎn)效率。
發(fā)現(xiàn)
　　筒吏次世界大戰(zhàn)期間(1914～1918年)，美國(guó)人首先發(fā)現(xiàn)硫在鋼中對(duì)改善切削性的作用，生產(chǎn)出自動(dòng)機(jī)床用硫系低碳易切削鋼，后來(lái)英、蘇、德、日、法等國(guó)也相繼生產(chǎn)自動(dòng)機(jī)床用硫系易切削鋼并逐步使之系列化。硫系易切削鋼的產(chǎn)量大，用途廣，許多新型易切削鋼也是以硫系為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的。
易切削元素
碲
　　作為易切削元素用于易切削鋼，首先出現(xiàn)在1932年的專(zhuān)利中。1961年美國(guó)研制成功一種含碲易切削鋼，它是硫一鉛一碲多元復(fù)合易切削鋼，其切削性非常優(yōu)異，可與易切削黃銅比美。由于硒與碲的性能和作用相近，故經(jīng)常被交替使用或同時(shí)加入鋼中。
鈣脫氧
　　自60年代起，人們又從另一途徑來(lái)研究改善鋼的切削性，即加入某種脫氧元素，以生成所需要的脫氧產(chǎn)物——有利夾雜，在日本將此稱(chēng)為脫氧調(diào)整型易切削鋼。前聯(lián)邦德國(guó)于1964年首先提出用鈣脫氧的鈣易切削鋼專(zhuān)利，3年后被日本引入并正式生產(chǎn)，它適于用TiC的硬質(zhì)合金，進(jìn)行高速切削，可提高生產(chǎn)率，降低工具消耗。在日本已成為汽車(chē)、拖拉機(jī)制造業(yè)中用量相當(dāng)大的一種易切削鋼。
鈦脫氧
　　從60年代后期開(kāi)始，又研究了加鈦脫氧的易切削鋼。1973年日本首先發(fā)表了以鈦脫氧的鈦一硫復(fù)合易切削鋼專(zhuān)利，近幾年，在日本等少數(shù)已開(kāi)始試用。
分類(lèi)
　　按所含易切削元素可分為：
(1)硫易切削鋼
　　硫在鋼中與錳和鐵形成硫化錳夾雜，這類(lèi)夾雜物能中斷基體金屬的連續(xù)性，在切削時(shí)促使斷屑形成小而短的卷曲半徑，而易于排除，減少磨損，降低加工表面粗糙度，提高壽命。通常鋼的被切削性隨鋼中硫含量的增多而增高。但鋼的縱向和橫向的力學(xué)性能差別大，橫向塑、韌性差，疲勞及耐蝕性能也有所降低。鋼中硫含量過(guò)高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致熱脆性，對(duì)鋼的熱加工造成困難，惡化鋼的力學(xué)性能。通常硫含量為0．08％～0．30％，有的可提高到0．4％，易切削工具鋼和不銹鋼中的硫含量均應(yīng)在0．06％～0．10％之間。
　　磷多與硫復(fù)合加入鋼中，通常磷含量在0．04％～o．12％，磷固溶于鐵素體中會(huì)提高硬度和強(qiáng)度，降低韌性，使切屑易于折斷和排除，從而獲得良好的加工表面粗糙度，但磷含量過(guò)高會(huì)降低塑性，提高硬度，反而對(duì)鋼的切削性起有害作用。
(2)鉛易切削鋼
　　鉛在鋼中呈細(xì)小金屬顆粒形態(tài)，均勻分布或附著于硫化物的周?chē)Ｓ捎阢U的熔點(diǎn)較低，切削時(shí)融熔滲出起潤(rùn)滑作用，降低摩擦，提高切削性，但并不影響常溫力學(xué)性能。鋼中鉛含量一般在0．10％～0．35％。因?yàn)殂U的比重大，如含量過(guò)高，容易引起嚴(yán)重的偏析并形成大顆粒夾雜物，反而降低鉛對(duì)切削加工的有利作用。鉛和硫復(fù)合加入低碳結(jié)構(gòu)鋼中，改善鋼材被切削的效果更為。
(3)鈣易切削鋼
　　鋼中鈣與鋁、硅結(jié)合形成低熔點(diǎn)的復(fù)合氧化物(主要是CaO?Al2O3?SiO2)，高速切削時(shí)，鈣系氧化物附著于切削工具表面起潤(rùn)滑和減摩作用，從而提高的使用壽命。如果同時(shí)含硫、鉛等元素，它們的復(fù)合作用會(huì)使切削效果更好。
80年代以來(lái)隨著切削工具的改進(jìn)，在鈣易切削鋼上涂有T|N涂層的工具，對(duì)于工具費(fèi)用高的滾齒刀、插齒刀等齒輪加工工具，有效果。
(4)硒、碲、鉍易切削鋼
碲、鉍含量約為0．03％～0．10％，硒的含量可達(dá)0．15％。硒以硒化物如FeSe、MnSe等形態(tài)存在于鋼中，其作用與硫相似，對(duì)于既要求高的切削性，又要求較好塑性的鋼，在鋼中加硒要比硫好。碲可單獨(dú)加入，也可與鉛或硫同時(shí)加入鋼中，形成復(fù)合夾雜物，以降低切削抗力和切削熱，使切屑容易排除，提高鋼的切削性，得到良好的加工表面粗糙度，不過(guò)加碲后會(huì)使鋼的塑性、韌性稍有降低。硒和碲一般多用于合金鋼。鉍在鋼中的作用與鉛相似，呈細(xì)小的金屬顆粒夾雜物，均勻分布或附著于硫化物周?chē)?/span>
易切削鋼牌號(hào)
9SMn28.35S20.45S20.SUM22.
SUM23.SUM43.1213.1215.12L14.1117.1135.
1144.Y12.Y15.Y20.Y30.Y40Mn.Y100Pb.Y100Bi.
合金結(jié)構(gòu)鋼：
20MnV.35CrMo.35CrMoV.20CrNiMo.
12CrNi2.12CrNi3.12Cr2Ni4.40CrNiMoA.9Mn2V.
4119.4135.4140.3140.3415.3310.2515.8620.4340.
13CrMo44.34CrMo4.42CrMo4.40NiCr6.14NiCr10.
14NiCr14.14NiCr18.21NiCrMo2.21CrNiMo2.20MnV6.
易切削不銹鋼：
303.303Cu.316F.416.420F.430F.430FR.440F.
國(guó)產(chǎn)易切削鋼：Y12 Y12PB Y15 Y15PB Y40 Y40MN Y20 Y35 Y100PB Y100BI……

歐標(biāo)易切削鋼：11SMN30 11SMNPB30 11SMB37 11SMNPB37 10S20 10SPB20

15MN13 35S20 35SPB20 36SMN14 11SMnPb28 35SMn20

36SMNPB14 38SMN28 36SMNPB28 44SMN28……

SUM11SUM12SUM21SUM22SUM23SUM25SUM31SUM32SUM22LSUN23L SUM24LSUM31L

9SMn281.07369SMnPb28 9SMnPb28K 11SMnPb301.0718 9SMnPb36 11SMnPb371.0737 9S2011SMn2811SMnPb2812SMnPb35 12SMn3510Pb2010SPb2017SMn2035S20 35SMn2044SmN2846S20
15S20.35S2045S20SUM22

其他元素影響
　　其他元素對(duì)鋼切削性的影響在易切削鋼中除上述易切削元素外，其他元素也對(duì)鋼的切削性有一定影響：(1)碳。鋼中碳含量的高低與鋼材的切削性能有關(guān)。碳含量過(guò)低，組織中會(huì)出現(xiàn)大量鐵素體，鋼的硬度和強(qiáng)度很低，切屑易粘著于刀刃上形成刀瘤，加之切屑是撕裂斷落，使切削性下降，加工表面粗糙度很高。碳量過(guò)高，組織中珠光體量增多，硬度及強(qiáng)度提高，使切削抗力增大，切削性變壞。易切削結(jié)構(gòu)鋼中碳含量以0．15％～0．25％為宜。(2)錳。鋼中錳與硫形成硫化錳夾雜，使切屑易于斷裂，改善鋼的切削性，還能消除或減弱因硫所引起的熱脆性。因此，在易切削鋼中應(yīng)錳含量在0．60％～1．60％之間，并保持適當(dāng)?shù)腗n／S的比值。(3)硅和鋁。硅和鋁都對(duì)鋼的切削性起有害作用。硅部分固溶于鐵素體中，提高鋼的硬度，使切削加工困難。而且硅在鋼中與氧結(jié)合形成硬度較高的氧化硅夾雜物，使的磨損增加，使用壽命降低。故易切削鋼中硅含量宜低。鋁一般作為脫氧劑加入鋼中，大部分與氧結(jié)合生成細(xì)小脆硬的氧化鋁夾雜，增加的磨損。硅和鋁加入鋼中還會(huì)降低鋼的氧含量，使硫化物夾雜呈細(xì)長(zhǎng)條狀分布，惡化鋼的切削性。(4)氧和氮。氧在鋼中一般是有害的，因?yàn)樗档弯摰牧W(xué)性能，但易切削鋼中氧含量增高，會(huì)使硫化物呈紡錘形分布，改善鋼的切削性。氮雖能提高鋼的強(qiáng)度，但增加脆性，切削加工時(shí)會(huì)形成短碎的斷屑。鋼中含微量氮(≤0．002％)時(shí)對(duì)切削性和工件表面質(zhì)量起有利作用，但含量過(guò)高時(shí)，鋼的強(qiáng)化作用增大，對(duì)壽命不利。