Page 38 - 理化检验-物理分册2024年第十一期

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试验与研究 DOI:10.11973/lhjy-wl230325

汽车零部件用非调质钢切削性能改进

邓向阳，庞卓纯，李仕超，李大明
（中天钢铁集团有限公司 技术中心，常州 213011）

摘 要：钢的化学成分、显微组织、力学性能、硫化物形貌等是影响材料切削性能的重要因素。通
过碲改质处理可以改善硫化物的形貌，改质后生成的MnTe-MnS共晶化合物可以使硫化物呈椭球
体状。结果表明：碲改质后，长宽比小于2的硫化物占比接近50%，90%的硫化物长宽比小于6；碲
改质后，材料切削阻抗力降低、刀具磨损量减少、材料表面粗糙度降低，材料的切削性能提高。
关键词： 非调质钢；切削性能；硫化物；碲改质处理；刀具磨损量
中图分类号：TB31；TG115.2 文献标志码：A 文章编号：1001-4012(2024)11-0022-05
Improvement of cutting performance of non-quenched and tempered steel for
automotive parts

DENG Xiangyang, PANG Zhuochun, LI Shichao, LI Daming

(Technology Center, Zenith Steel Group Co., Ltd.，Changzhou 213011, China)
Abstract: The chemical composition, microstructure, mechanical properties and sulfide morphology of steel
were important factors affecting the cutting performance of materials. The morphology of sulfides could be improved
by tellurium modification, and the MnTe-MnS eutectic compound generated after modification could make sulfides
ellipsoidal. The results show that after tellurium modification, the proportion of sulfides with aspect ratios less than 2
was close to 50%, and 90% of sulfides had aspect ratios less than 6. After tellurium modification, the cutting impedance
force of the material decreased, the amount of tool wear decreased, the surface roughness of the material decreased, and
the cutting performance of the material improved.
Keywords: non-quenched and tempered steel; cutting performance; sulfide; tellurium modification treatment; tool
wear amount

非调质钢广泛应用于汽车发动机曲轴、连杆、凸 变差。Mn元素会与钢中的S元素生成MnS，提高钢
轮轴、传动轴等重要零部件中。切削加工是这些零 的切削性能。钢中的低熔点元素，如Te、Bi、Pb等，
[1]
部件制造过程中主要的加工工序之一 。 会与MnS结合，在切削过程中产生润滑效应，提高
钢材的切削性能受诸多因素影响，主要包括：钢 钢材的切削性能。
的化学成分、显微组织、材料物性以及硫化物形貌等。 1.2 显微组织
纯铁素体的硬度较低，但在切削过程中容易产
1 切削性能的影响因素
生积屑瘤，使材料表面粗糙度变大，因此铁素体的可
1.1 钢的化学成分 切削性较差。片层状珠光体可以作为应力集中源，
钢中C元素含量过低，在切削过程中不易发生 故切削性能较好。奥氏体的加工硬化率较大，马氏
断屑。C元素含量过高，钢的强度及硬度就会变大， 体的硬度较大，因此其切削性能较差。
在加工过程中会产生较大的切削抗力。Ni元素可固 1.3 力学性能
溶于钢基体中，使材料的强度和韧性增大，切削性能 一般而言，随着钢材强度、硬度的增大，所需的

切削力会逐渐增大，切削过程中的摩擦力也会变大，
收稿日期：2023-11-20
导致切削温度升高。如果钢材的强度和硬度过大，
作者简介：邓向阳（1982-） ，男，硕士，高级工程师，主要从事结
构钢工艺技术管理及品种开发工作，857822931@qq.com 会产生非常大的切削力，同时切削温度急剧升高，进
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