快削鋼は、硫黄、鉛、カルシウム、セレン、テルル、ビスマスなどの元素を添加して切削工具を潤滑し、鋼の切削抵抗を低減することで、被削材の表面粗さを低減し、切削速度を向上させ、工具の寿命を延ばす合金鋼です。快削鋼は、添加元素によって硫黄快削鋼、鉛快削鋼、カルシウム快削鋼、複合快削鋼に分類されます。また、用途によって、自動快削鋼、構造用快削鋼、特殊快削鋼（耐熱鋼、ステンレス鋼、工具鋼など）に分類されます。
硫黄フリーカッティング鋼
鋼中の硫化物は主に（FeMn）S固溶体の形で存在します。 硫黄は、鋼中のマンガンおよび鉄と硫化マンガン介在物を形成します。 この種の介在物は、母材の連続性を切断し、切りくずを促進して、放電しやすく工具摩耗を減らし、表面粗さを減らし、工具寿命を改善する小さくて短いクリンプを形成することができます。 一般に、鋼の被削性は鋼中の硫黄含有量の増加とともに増加しますが、鋼の横延性、靭性比、疲労および耐食性も低下します。
硫黄含有量が高すぎると、高温脆性により鋼の熱間加工が困難になります。通常、硫黄含有量は 0.08% ～ 0.30% ですが、0.4% まで増やすこともできます。快削工具鋼およびステンレス鋼の硫黄含有量は 0.06% ～ 0.10% の間である必要があります。リン (0.04% ～ 0.12%) と硫黄化合物が鋼に添加され、フェライトに溶解したリン固体は硬度と強度を向上させ、靭性を低下させるため、切りくずが簡単に割れて良好な加工面粗さが得られますが、リン含有量が高すぎると塑性が大幅に低下し、硬度が上昇するため、鋼の切削や加工がより困難になります。
鉛フリーカッティング鋼
鉛は、微細な金属粒子の形で鋼に均一に分布しているか、周囲の硫化物に付着しています。 鉛の融点が低いため、切削時に溶融材料を潤滑して摩擦を減らし、被削性を向上させることができますが、常温の機械的特性には影響しません。 鋼の鉛含有量は一般に0.10％〜0.35％であり、鉛含有量が高すぎると、深刻な偏析を引き起こし、大きな粒子の介在物を形成しやすくなりますが、機械加工性能への好ましい影響は減少します。 低炭素構造用鋼に鉛と硫黄を加えると、鋼の切削性能を大幅に向上させることができます。
Caフリー切削鋼
カルシウムはアルミニウムおよびシリコンと結合して、低融点の複合酸化物（主にCaO、Al2O3、SiO2）を形成します。 高速切削では、酸化カルシウムが切削工具の表面に付着して潤滑し、摩擦を減らし、それによって工具の耐用年数を延ばします。 硫化カルシウムと鉛を同時に添加すると、複合作用により切削効果が向上します。
Se、Te、Biの快削鋼
TeとBiの含有量は約0.03％〜0.10％で、Seは0.15％に達する可能性があります。 Seは、鉄鋼中にFESEやMnSeなどのセレン化物の形で存在し、その作用は硫黄と同様です。 高い被削性と優れた延性の両方を必要とする鋼の場合、セレンは硫黄よりも優れています。 Teは、鋼のみに添加することも、鉛または硫黄との複合介在物の形で添加して、切削抵抗と切削熱を低減し、鋼の被削性を大幅に向上させることができます。 ただし、Teは鋼の塑性と靭性を低下させる可能性があります。 Biは、硫化物に均一に分布または付着している微細な金属粒子介在物の形の鉛に似ています。
快削鋼の応用
（1）自動車およびオートバイ部品：クランクシャフト、コネクティングロッド、ホイールハブ、サポートステアリングバー、ガスケット、ギアブレーキおよびラックなど
（2）機械設備：セラミック/プラスチック/ガラス機械、食品機械、建設機械、繊維機械、油圧プレスなど。
（3）電化製品および家具：モーターシャフト、ファンシャフト、ミシンシャフト、屋外用家具、ガーデンツール、盗難防止ロックなど。
（5）ハードウェア付属品：ボルト、ネジ、ナット、パイプジョイント、スプリングシート、六角形の釘、八角形の釘およびその他の標準部品。
