O aço de usinagem livre, também conhecido como aço de corte livre ou aço automático, é o aço de liga por elementos adicionados como enxofre, chumbo, cálcio, selênio, telúrio e bismuto para lubrificar a ferramenta de corte, reduzindo a resistência ao corte do aço , reduzindo assim a rugosidade da superfície da peça de trabalho e aumentando a velocidade de corte e prolongando a vida útil da ferramenta. Os aços de corte livre podem ser divididos em aços de corte livre de enxofre, aços de corte livre de chumbo, aços de corte livre de cálcio e compostos aços de corte livre de acordo com diferentes elementos. De acordo com os seus diferentes usos, os aços de corte livre são divididos em aços de corte livre autômato, aços de corte livre estrutural e aços de corte livre especiais (aços resistentes ao calor, aços inoxidáveis, aços ferramenta, etc.).
Aço de corte livre de enxofre
O sulfeto no aço existe principalmente na forma de solução sólida de (FeMn) S. O enxofre forma inclusões de sulfeto de manganês com o manganês e o ferro no aço. Este tipo de inclusões pode cortar a continuidade do metal da matriz, promover o cavaco para formar uma crimpagem pequena e curta que é fácil de descarregar e reduzir o desgaste da ferramenta, reduzir a rugosidade da superfície e aumentar a vida útil da ferramenta. Geralmente, a usinabilidade do aço aumenta com o aumento do teor de enxofre no aço, mas a ductilidade transversal, a relação de tenacidade, a resistência à fadiga e à corrosão do aço também diminuem.
Quando o teor de enxofre é muito alto, a fragilidade a quente dificulta o trabalho a quente do aço. Normalmente, o teor de enxofre é de 0.08% ~ 0.30% e algum pode ser aumentado para 0.4%. O teor de enxofre em ferramenta de corte livre de aço e o aço inoxidável deve estar entre 0.06% ~ 0.10%. Fósforo (0.04% ~ 0.12%) e composto de enxofre no aço, fósforo sólido dissolvido em ferrita melhorará a dureza e a resistência, reduzirá a tenacidade, de modo que o cavaco seja fácil de quebrar de modo a obter uma boa rugosidade da superfície de usinagem, mas também alto teor de fósforo reduzirá significativamente a plasticidade, aumentará a dureza, tornando o aço mais difícil de cortar ou usinar.
Aço de corte livre de chumbo
O chumbo é uniformemente distribuído no aço na forma de finas partículas de metal ou ligado ao sulfeto circundante. Devido ao baixo ponto de fusão do chumbo, o material de fusão pode ser lubrificado no corte, reduzindo o atrito e melhorando a usinabilidade, mas não afeta as propriedades mecânicas da temperatura normal. O teor de chumbo no aço é geralmente 0.10% ~ 0.35%, e um teor de chumbo muito alto é fácil de causar segregação séria e formar grandes inclusões de partículas, mas reduz sua influência favorável no desempenho da usinagem. Adicionar chumbo e enxofre aos aços estruturais de baixo carbono pode melhorar significativamente o desempenho de corte dos aços.
Aço de corte livre de Ca
O cálcio se combina com o alumínio e o silício para formar óxidos compostos com baixos pontos de fusão (principalmente CaO, Al2O3, SiO2). No corte de alta velocidade, os óxidos de cálcio são fixados na superfície da ferramenta de corte para lubrificar e reduzir o atrito, aumentando assim a vida útil da ferramenta. Se o enxofre de cálcio e o chumbo forem adicionados ao mesmo tempo, a ação do composto tornará o efeito de corte melhor.
Aços de corte livre Se, Te e Bi
Os conteúdos de Te e Bi são cerca de 0.03% ~ 0.10%, e o Se pode chegar a 0.15%. O Se existe no aço na forma de selenetos, como FESE e MnSe, e sua ação é semelhante à do enxofre. Para aços que requerem alta usinabilidade e boa ductilidade, o selênio é melhor do que o enxofre. Te pode ser adicionado ao aço sozinho ou na forma de inclusão de compósito com chumbo ou enxofre para reduzir a resistência ao corte e o calor de corte e melhorar significativamente a usinabilidade do aço. No entanto, o Te pode reduzir a plasticidade e a tenacidade do aço. Bi é semelhante ao chumbo na forma de inclusões de partículas metálicas finas que são uniformemente distribuídas ou ligadas ao sulfeto.
Aplicação de aço de corte livre
(1) Peças de automóveis e motocicletas: virabrequim, biela, cubo da roda, barra de direção de apoio, junta, freio de engrenagem e cremalheira, etc.
(2) equipamentos mecânicos: máquinas de cerâmica / plástico / vidro, máquinas de alimentos, máquinas de construção, máquinas têxteis, prensa hidráulica, etc.
(3) Aparelhos elétricos e móveis: eixo do motor, eixo do ventilador, eixo da máquina de costura, móveis de exterior, ferramentas de jardim, fechaduras anti-roubo, etc.
(5) Acessórios de hardware: parafusos, parafusos, porcas, juntas de tubos, assentos de mola, pregos hexagonais, pregos octogonais e outras peças padrão.