Эффект улучшения
обрабатываемости в различных группах сталей обусловлен разными причинами.
В сталях А12, А20, АЗО, А40Г благодаря высокому содержанию серы
(0,08—0,15 % 5) и повышенному
содержанию марганца образуется большое количество сульфидов
марганца, которые вытянуты вдоль прокаткн. Этн включения ослабляют
прокат в поперечном направлении и способствуют отделению стружки от
изделия и ее ломкости. Роль повышенного содержания фосфора состоит в
охрупчивания а-твердого раствора; а также улучшении процесса
стружкообразования и качества обрабатываемой поверхности. Однако ло этим
же причинам автоматные сернистые стали имеют значительно более низкие
механические свойства, чем аналогичные стали с нормаль-дым содержанием
серы (<0,040 %) и фосфора (^0,030 %). Поэтому сернистые автоматные
стали используют лишь для изготовления изделий неответственного назначения
(метизы).
В селенсодержащих сталях (А35Е,
А40ХЕ и др.) селен входит в состав неметаллических включений
(селенидов и сульфаселенидов) и обес-лечивает глобуляризацию сульфидных
включений (А. Я. Заславский). Глобулярные включения не оказывают
отрицательного влияния на свойства стали. Поэтому селенсодержащие и
серосодержащие стали по контролируемым свойствам обычно не уступают
аналогичным исходным сталям. Стали с селеном значительно превосходят чисто
сернистые стали по пластическим и вязким свойствам. Селен не ухудшает
хладостой-кости стали. Аналогично селену влияет на свойства стали теллур,
однако он значительно дороже селена.
В свннецсодержащнх сталях
(АС40, АСЗОХМ и др.) свинец существует в химически несвязанном
состоянии в виде равномерно распределенных в металле дисперсных
частиц. Свинец не влияет на механические свойства при растяжении, порог
хладноломкости стали, склонность к отпускной хрупкости, прокаливаемость и
другие свойства. Лишь в высокопрочных сталях (о"в»1600 МПа) возможно
небольшое уменьшение предела усталости и незначительное увеличение
анизотропии пластических н вязких свойств.
По этим причинам селен и свинец
широко применяют для улучшения обрабатываемости резанием сталей
ответственного назначения: конструкционных машиностроительных,
нержавеющих, жаропрочных и др.
Улучшение обрабатываемости
стали достигается определенным поведением включений в зоне резания.
Сульфиды, селениды, свинец выполняют роль внутренней смазкн,
облегчающей взаимное перемещение частиц удаляемого металла в зоне резания.
Кроме того, сульфиды, се-леннды создают в зоне резания мозаичные
напряжения, облегчая тем разрушение стали. В свннецсодержащнх сталях
возможно проявление эффекта жидкометаллического охрупчивания (эффект
Ребиндера) благодаря расплавлению частиц свинца в зоне
резания.
Применение сталей повышенной
обрабатываемости резанием обеспечивает снижение сил резания на 20—25
%, уменьшение износа инструмента в 2—10 раз, повышение скорости
резания на 20—40 % ПРИ сохранении стойкости
инструмента.
<5. Рельсовые стали
Грузонапряженность железных
дорог в нашей стране в 5 раз выше, чем в
США, и в 8—12 раз выше, чем на дорогах других развитых
капиталистических стран. Производство рельсов в СССР составляет около
3,5 % от общего
про-
