فولاذ القطع الحر عبارة عن سبيكة فولاذية تضيف كمية معينة من واحد أو أكثر من عناصر القطع الحرة مثل الكبريت والفوسفور والرصاص والكالسيوم والسيلينيوم والتيلوريوم إلى الفولاذ لتحسين خصائص القطع. يُعرف أيضًا باسم الفولاذ لمعالجة الأدوات الآلية تلقائيًا، ويشار إليه بالفولاذ الأوتوماتيكي. يمكن قطع هذا النوع من الفولاذ بسرعات قطع أعلى وأعماق قطع أعمق. بسبب عناصر القطع السهلة المضافة إلى الفولاذ، تقل مقاومة الفولاذ للقطع. وفي الوقت نفسه، تعمل خصائص العناصر سهلة القطع نفسها والمركبات المتكونة على تشحيم أدوات القطع، وكسر الرقائق بسهولة، وتقليل التآكل، وبالتالي تقليل جودة سطح قطعة العمل. الخشونة، وتحسين عمر الأداة وكفاءة الإنتاج.
وبحسب عناصر القطع السهلة يمكن تقسيمها إلى:
⑴فولاذ قطع خالي من الكبريت
يشكل الكبريت شوائب كبريتيد المنغنيز مع المنغنيز والحديد في الفولاذ. يمكن أن تؤدي مثل هذه الشوائب إلى مقاطعة استمرارية المعدن الأساسي، وتحفيز كسر الرقاقة لتشكيل نصف قطر صغير وقصير أثناء القطع، كما أنها سهلة الإزالة، مما يقلل من تآكل الأداة ويقلل السطح المُشكل آليًا. خشونة وتحسين عمر الأداة. بشكل عام، تزداد قابلية تصنيع الفولاذ مع زيادة محتوى الكبريت في الفولاذ. ومع ذلك، فإن الخواص الميكانيكية الطولية والعرضية للصلب مختلفة تمامًا، واللدونة العرضية والمتانة ضعيفة، كما يتم تقليل خصائص مقاومة التعب والتآكل. عندما يكون محتوى الكبريت في الفولاذ مرتفعًا جدًا، فإنه سوف يسبب هشاشة حرارية، ويسبب صعوبات في المعالجة الساخنة للصلب، ويؤدي إلى تدهور الخواص الميكانيكية للصلب. عادةً ما يكون محتوى الكبريت {{0}}.08% ~ 0.30%، ويمكن زيادة البعض إلى 0.4%. يجب أن يتراوح محتوى الكبريت في الفولاذ المقاوم للصدأ وأدوات القطع الحرة بين 0.06% إلى 0.10%.
يضاف الفوسفور في الغالب إلى الفولاذ مع الكبريت، وعادةً ما يكون محتوى الفوسفور يتراوح بين {{0}}.04% إلى 0.12%. المحلول الصلب للفوسفور في الفريت سيزيد من الصلابة والقوة ويقلل من الصلابة ويجعل من السهل كسر الرقائق وإزالتها وبالتالي الحصول على نتائج جيدة. تعتبر خشونة السطح المُشكَّلة جيدة، ولكن المحتوى العالي من الفسفور سيقلل بشكل كبير من اللدونة ويزيد من الصلابة، مما سيكون له تأثير ضار على قابلية تصنيع الفولاذ.
⑵ قطع الفولاذ الخالي من الرصاص
يكون الرصاص على شكل جزيئات معدنية دقيقة في الفولاذ، موزعة بالتساوي أو ملتصقة بالكبريتيدات المحيطة. نظرًا لانخفاض نقطة انصهار الرصاص، فإن المنصهر يتسرب أثناء القطع للتشحيم وتقليل الاحتكاك وتحسين القدرة على التشغيل، لكنه لا يؤثر على الخواص الميكانيكية في درجة حرارة الغرفة. يتراوح محتوى الرصاص في الفولاذ عمومًا بين {{0}}.10% إلى 0.35%. نظرًا لأن الرصاص يحتوي على نسبة محددة كبيرة، إذا كان المحتوى مرتفعًا جدًا، فإنه سيؤدي بسهولة إلى فصل شديد وتشكيل شوائب جسيمات كبيرة، مما سيؤدي بدلاً من ذلك إلى تقليل التأثير المفيد للرصاص على معالجة القطع. يتم دمج الرصاص والكبريت في الفولاذ الهيكلي منخفض الكربون لتحسين تأثير قطع الفولاذ بشكل أكبر.
⑶فولاذ قطع خالي من الكالسيوم
يتحد الكالسيوم الموجود في الفولاذ مع الألومنيوم والسيليكون لتكوين أكاسيد مركبة ذات نقطة انصهار منخفضة (أساسًا CaO·Al2O3·SiO2). أثناء القطع عالي السرعة، تلتصق أكاسيد الكالسيوم بسطح أداة القطع لتليين وتقليل الاحتكاك، وبالتالي تحسين استخدام الأداة. حياة. إذا كان يحتوي على عناصر مثل الكبريت والرصاص في نفس الوقت، فإن تأثيرها المركب سيجعل تأثير القطع أفضل.
مع تحسين أدوات القطع منذ الثمانينيات، فإن الأدوات المطلية بطبقة T|N على الفولاذ الخالي من الكالسيوم لها تأثير كبير على أدوات معالجة التروس مثل قواطع المخارط وقواطع تشكيل التروس ذات تكاليف الأدوات العالية.
⑷فولاذ قطع خالي من التيلوريوم والبزموت
يبلغ محتوى التيلوريوم والبزموت حوالي {{0}}.03% إلى 0.10%، ويمكن أن يصل محتوى السيلينيوم إلى 0.15%. يوجد السيلينيوم في الفولاذ على شكل سيلينيدات مثل FeSe وMnSe. ودورها يشبه دور الكبريت. بالنسبة للفولاذ الذي يتطلب قابلية تصنيع عالية ولدونة جيدة، فمن الأفضل إضافة السيلينيوم إلى الفولاذ بدلاً من الكبريت. يمكن إضافة التيلوريوم بمفرده أو في وقت واحد مع الرصاص أو الكبريت لتكوين شوائب مركبة لتقليل مقاومة القطع وحرارة القطع، وتسهيل إزالة الرقائق، وتحسين قابلية تصنيع الفولاذ بشكل كبير، والحصول على خشونة سطحية جيدة. ومع ذلك، فإن إضافة التيلوريوم سوف يقلل قليلاً من مرونة الفولاذ وصلابته. يستخدم السيلينيوم والتيلوريوم بشكل عام في سبائك الفولاذ. يعمل البزموت بشكل مشابه للرصاص في الفولاذ، حيث يظهر كشوائب من جزيئات معدنية دقيقة، موزعة بالتساوي أو ملتصقة حول الكبريتيدات.
